义乌氢能~“零碳”时代来临，“光伏+绿氢”推动能源革命快车道

11月10日，国家能源局发布《关于推进2021年度电力源网荷储一体化和多能互补发展工作的通知》，其中优先实施存量燃煤自备电厂电量替代、风光水火(储) 一体化提升等要求的提出，将氢能制输储用等多种新型储能示范的“一体化”项目推入快车道。

在双碳目标指引下，随着光伏装机规模的持续扩张以及发电成本的进一步下降，光伏制氢将进入发展正循环；通过光伏或风电使用电解水制取的“绿氢”，在经济领域才会有更广泛的利用。

01“光伏+”多场景应用助力能源清洁低碳转型

当前，我国正加速能源清洁化转型进程，脱碳减排需求日益增长。光伏发电技术已成为最有价值的可再生能源技术之一，广泛应用在交通、建筑、农渔业等领域中。高速公路上的光伏发电路灯、光伏停车棚、鄂尔多斯市创新推出“光伏治沙+板下经济”模式、江苏宿迁利用“农光互补”光伏模式，促进渔业养殖…众多项目的实际应用都体现了光伏+的多元化应用。

▲陕西神木张家峁矿业BIPV项目实景图

随着国家加快推进大型风电光伏基地等重大项目建设，今年我国可再生能源装机规模稳步扩大。据行业统计，截至2021年10月底，国内可再生能源发电累计装机容量达到10.02亿千瓦，突破10亿千瓦大关；其中，水电、风电、太阳能发电和生物质发电装机分别达到3.85亿千瓦、2.99亿千瓦、2.82亿千瓦和3534万千瓦，均持续保持世界第一。

02“绿电+绿氢”是实现碳中和的有力武器

光伏发电制氢是利用光伏发电技术把光能转化为电能，再利用电能制取氢气。用光伏制氢将不稳定的能量转化为氢能储存，需要时再通过氢能发电，稳定输出，实现发电曲线平抑。

目前，国内超20个处于筹备或建设中的“绿氢”项目选择“光伏+氢”的技术路线；部分企业已经可以实现全离网光伏制氢，实现燃料电池用氢气发电并网、光、储、网多模式混合的智能制氢系统。现阶段，氢能正成为多国能源转型的重要抓手，而利用清洁可再生能源制备的“绿氢”才是氢能大规模应用的最终目标。

▲光伏发电制氢系统结构图

在国外，全世界最大的制氢工厂日本“福岛氢能源研究基地”，大部分采用的就是光伏制氢。制氢工厂每小时生产氢气2000立方米，年生产氢能约900吨，可供1万辆氢能源汽车使用。此外，工厂通过光伏制氢获取的氢能还可用于氢能发电，并融入电网系统中。

在国内，国家确定的首个新能源综合示范区——宁夏，已将清洁能源产业确定为优先发展的九大重点产业之一，明确“抓好绿氢生产、实现以氢换煤”等工作思路，将逐步制定绿能开发、绿氢生产、绿色发展实施方案，助力碳中和目标早日达成。

随着大规模光伏技术的发展，预估到2025年，光伏系统度电成本将下降至0.22元/千瓦时，在光资源充沛的区域，光伏制氢电力成本有望达到0.15元/千瓦时，带动制氢成本持续降低，扩大产业发展空间。

在未来，大规模的光伏制氢必将成为商用制氢的首选。

03光伏+储能+绿氢”是脱碳减排的必然路径

未来，“绿电+绿氢”将成为我国实现碳中和的有力武器。一方面，可以在能源供给侧和消费侧完成“煤炭+石油+天然气”向“绿电+绿氢”的转换；另一方面，还能借助“清洁能源基地+特高压+氢能与储能”，完成跨时空能源供应。

随着光伏发电进入全面平价时代，为“光伏制氢”的规模化发展提供了经济上的可行性，将推动光伏消纳与绿氢制备的互相成就，也能实现氢能产业自身的低碳化转型。

当前，可再生能源的度电成本正在大幅度下降，20年前光伏发电是5元/度，如今光伏在中国很多地区的发电成本降到“一毛钱一度电”，实现了平价上网。这就为氢能的“脱碳”提供了重要支撑，也为“绿氢”的大规模制备提供了经济基础。

随着碳中和成为全球的普遍共识，可再生能源在应对气候变化方面，显得愈发重要和关键。过去10多年来，中国光伏产业取得了巨大进步， “光伏+储能+绿氢”逐渐成为应对气候变化的有力武器。在我国能源清洁化转型进程中,“光伏+储能+绿氢”作为零碳能源和清洁储能的载体，将在脱碳减排工作中扮演不可或缺的角色。