液態(tài)陽光 聚焦液態(tài)陽光關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈,，推動液態(tài)陽光經(jīng)濟(jì)發(fā)展 40篇原創(chuàng)內(nèi)容 公眾號 據(jù)報(bào)道,，日本“新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)”及東京都大學(xué)、信州大學(xué)等組成的研究團(tuán)隊(duì)近日成功利用陽光照射從水中分解出氧與氫的“光觸媒”作用,，在氫能方面有了革命性的突破,。在100平方米的大范圍試驗(yàn)中，成功分離出高純度氫,。這一實(shí)驗(yàn)的成功有助于大量且低成本的制造氫的技術(shù),，標(biāo)志著日本實(shí)現(xiàn)了全球首例太陽能大規(guī)模制氫。（證券時(shí)報(bào)） 在雙碳“30-60”目標(biāo)推動下,，以光伏為代表的可再生能源,，在能源發(fā)展中開始占據(jù)越來越重要的位置,。 與此同時(shí)，氫能產(chǎn)業(yè)也已成為能源布局的重要組成,。2020年,，我國氫能產(chǎn)量和消費(fèi)量均已突破2500萬噸，成為世界第一大制氫大國,。2021年,，氫能又被列入《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，氫能產(chǎn)業(yè)迎來了重要機(jī)遇期,。 那么,，當(dāng)光伏遇上氫能，會擦出什么樣的火花,？“光伏制氫”到底有什么好處,？它的社會、經(jīng)濟(jì)效益究竟有多大呢,？
3月30日,，國新辦舉行的中國可再生能源發(fā)展有關(guān)情況發(fā)布會上，國家能源局表示,，到“十四五”末,，可再生能源將從原來能源電力消費(fèi)的增量補(bǔ)充，變?yōu)槟茉措娏οM(fèi)增量的主體,。隨著近年光伏裝機(jī)規(guī)模不斷擴(kuò)大,，僅2020年我國新增裝機(jī)規(guī)模48.2GW。在雙碳目標(biāo)的指引下,，光伏將進(jìn)入下一個快速發(fā)展階段,。中國光伏行業(yè)協(xié)會相關(guān)報(bào)告顯示，十四五“國內(nèi)年均光伏新增裝機(jī)規(guī)模達(dá)70GW-90GW,。 隨著我國能源綠色,、低碳的轉(zhuǎn)型，氫能也迎來了快速發(fā)展,。“光伏+制氫”模式,，將有效解決消納問題等可再生能源的發(fā)展瓶頸，更可有效解決制氫成本高和綠色生產(chǎn)的問題,。“光伏+氫能”模式,，并不是簡單地放棄電力，制造氫能,，而是提高了能源利用效率,、生產(chǎn)清潔能源一舉兩得的好事。
后疫情時(shí)代,，綠色復(fù)蘇與重視新能源已成為全球多數(shù)國家的發(fā)展共識,。 中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會副會長,、氫能分會會長魏鎖表示，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),，對我國減少油氣對外依賴,、提高能源安全水平、減少大氣污染排放,、改善生態(tài)環(huán)境,，有著重大現(xiàn)實(shí)意義。 當(dāng)前我國也已成為世界第一大制氫國,。據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書 2020》估算，2030年我國氫氣的年需求量將增長至3715噸,，2060年將增加至1.3億噸,，增長潛力非常可觀,，預(yù)計(jì)到2050年,，氫能全產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值有望達(dá)到12萬億，又一個萬億級市場,，你心不心動呢,！ 1. 光生電：利用光伏發(fā)電技術(shù)把光能轉(zhuǎn)化為電能。2. 電解水：利用電能制取氫氣 以初中化學(xué)課本上的化學(xué)反應(yīng)方程式為例,，實(shí)際操作時(shí)可以弄一個電解池,，池中有兩個電極和電解液，通過直流電時(shí)在陰極上放出氫氣,。在未來可能會出現(xiàn)很多光伏企業(yè) + 化工企業(yè)（光伏制氫）或者是風(fēng)力發(fā)電企業(yè) + 化工企業(yè)（風(fēng)電制氫）合作的情況,。 注：以上只是一種主流示例，還存在其它制取方式,，比如太陽能熱分解水制氫,、太陽能光化學(xué)分解水制氫、光電化學(xué)電池分解水制氫,、模擬植物光合作用分解水制氫,、太陽光絡(luò)合反催化分解水制氫等。 光伏制氫可以補(bǔ)足光伏發(fā)電關(guān)于不穩(wěn)定性方面的短板,。 無論是光伏發(fā)電還是風(fēng)力發(fā)電都避免不了“靠天吃飯”的情況,。就以光伏發(fā)電來說，遇上陰雨天發(fā)電效果就會變得非常不理想,。因此光伏發(fā)電發(fā)出的電是不穩(wěn)定的,。 不穩(wěn)定的能源對于電網(wǎng)來說就是一個比較麻煩的事了。電能是一種即發(fā)即用的能源,，不能被大量儲存,。多余的電能需要轉(zhuǎn)化成其它形勢進(jìn)行儲存,，要不就白白浪費(fèi)掉了。
光伏制氫也可以用相似的思路去理解,，光伏制氫可以用來消化光伏發(fā)電的多余電力,，將電力轉(zhuǎn)化成氫能源。因此光伏制氫可以很大程度上解決“棄光”的問題,。 光伏水電解制氫是將太陽能發(fā)電和電解水制氫組合成系統(tǒng)的技術(shù),，并且有著40年的發(fā)展歷史，被看作是最有前景的制氫方法之一,。 光伏發(fā)電制氫主要利用光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)直流電直接供應(yīng)制氫站制氫,。光伏直流發(fā)電系統(tǒng)相比傳統(tǒng)電站減少了逆變和升壓的過程，主要設(shè)備設(shè)施包括光伏組件,、匯流箱,、支架、基礎(chǔ),、接地裝置等,，光伏組件可根據(jù)制氫站輸入電壓和電流要求進(jìn)行串、并連配置,，從而提高系統(tǒng)效率,。 電解水制氫目前技術(shù)成熟、設(shè)備簡單,，運(yùn)行和管理較為方便,，制取氫氣純度較高，無污染,。 然而,，高昂的耗電成本是大多數(shù)企業(yè)刻意回避水電解制氫的重要原因，但是隨著大規(guī)模光伏技術(shù)的不斷進(jìn)步,，以及逐漸低廉的電價(jià),，現(xiàn)如今多數(shù)地區(qū)維持在0.29元/千瓦時(shí)左右。 隨著一批批項(xiàng)目的落地,，光伏裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張以及發(fā)電成本的進(jìn)一步下降,，預(yù)計(jì)未來光伏制氫將進(jìn)一步下降，進(jìn)入發(fā)展正循環(huán),。 “光伏+氫能”的突出優(yōu)勢是低成本和零碳排,，這種特性使得光伏制氫可以用于生產(chǎn)綠色的低碳能源。此外,，光伏發(fā)電制氫還可以向傳統(tǒng)化工領(lǐng)域提供綠氫來替代傳統(tǒng)的灰氫,。在碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的催生下,，我國能源革命已經(jīng)開展得如火如荼,。光伏制氫項(xiàng)目的實(shí)際落地也在告訴我們,，氫能市場正加速完善。在國際市場上,，日本,、德國、荷蘭等國家的光伏制氫項(xiàng)目已經(jīng)落地,，國內(nèi)眾多光伏企業(yè)紛紛踏足氫能,，似乎預(yù)示著新能源藍(lán)海已經(jīng)到來。
|
