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清洁能源发展新趋势:“光伏+氢”产业的融合发展


编辑:2023-10-12 16:17:02

气候变化是当今人类面临的重大全球性挑战。在国家大力发展低碳绿色经济的背景下,光伏在技术、成本、商业模式等方面进入了创新发展的新阶段,光伏产业跨界融合的趋势愈加明显。相比于化石能源制氢、化工副产物氢气回收、电解水制氢,“光伏+氢”作为零碳能源和清洁储能载体,成为光伏跨界融合的典型路径,也为光伏产业创造了新的应用场景和广阔的市场需求。

“光伏+氢”成为未来清洁能源的*解决方案

氢能作为一种清洁、*、可持续的能源,被视为21世纪*具发展潜力的清洁能源之一。从氢的来源上看,光伏制氢可实现生产源头上的无碳化,可以*终实现在工业生产上的减碳或脱碳。同时,氢作为储能介质具有比锂电池储能更高的能量密度,非常适合长时间储能手段,来解决光伏发电所遇到的日间不平衡,季度不平衡等问题。
光伏制氢具备平抑光伏发电不稳定性,提升储能效用的特殊优势,为光伏发电创造了新的应用场景和广阔的市场需求。英国石油公司BP*新发布的《世界能源展望》中指出,到2050年,氢能占终端能源消费总量比例或将增长16%,其中电解水制氢将成供氢主体,中国的电解水制氢率先采用可再生能源,据中国氢能联盟发布的白皮书显示,到2050年,我国可再生能源电解制氢将占氢气供应结构的70%。

光伏发电的成本优势使得商业化成为现实

随着成本大幅下降,光伏发电的市场价值逐步显现,已在全球许多国家和地区成为*经济的发电方式,具备了大规模应用、逐步替代化石能源的条件。
今年7月,日本经济产业省分析了核能、光伏、风力、煤炭、液化天然气(LNG)等15种发电成本,其估算数据显示,2030年的光伏发电成本为每千瓦时8-12日元,甚至低于核电的成本,这是首次光伏发电与核电的成本将会发生逆转。(估算均为新设发电站时建设和运营所需的标准费用,不包括接入输电网的费用等。)根据中国光伏行业协会的统计,2011年-2020年,光伏系统价格下降超过4.3倍,组件价格下降超过5.7倍,2021年,我国已经*进入平价时代。在越来越多的国家和地区,光伏清洁能源将成为*具竞争力的电力产品。

世界各国加紧布局抢抓“光伏+氢”发展机遇

国际上,日欧美等国走在了光伏制氢产业化的前列。2017年12月,日本政府发布《氢能源基本战略》,强调了日本领先于世界实现氢能源社会的重要性并部署相关具体政策。日本投资建设了世界*先进的福岛氢能源研究基地(FH2R),是世界上规模*大的可再生能源制氢工厂,占地22万平米,其中光伏电场占地18万平米,研发以及制氢设施占地4万平米。该项目配备20MW的光伏发电系统以及10MW的电解槽装置,每小时可产生高达1200标方的氢气(额定功率运行)。其产生的氢气将为固定式氢燃料电池系统以及燃料电池汽车和公共汽车等提供动力。
2020年10月,欧盟委员会发布《欧盟氢能战略》和《欧盟能源系统整合策略》,计划未来十年向氢能产业投入数千亿欧元,旨在刺激绿色复苏并加强欧盟在清洁能源技术方面的领导地位的投资。德国也通过了《国家氢能战略》,旨在通过促进创新氢能技术研发增强德国工业竞争力,成为全球氢能的领导者。据媒体统计,全球范围内正在开发的13个*大的绿色氢能源项目,大部分采用是光伏制氢,总投资超过千亿美元,总量达到了惊人的61GW,项目基本位于澳大利亚、欧盟、美洲等国。

我国正积极推进“光伏+氢”产业链布局

2020年12月,国务院发布《新时代的中国能源发展》白皮书,加速发展绿氢制取、储运和应用等氢能产业链技术装备,促进氢能燃料电池技术链、氢燃料电池汽车产业链发展。国家发改委出台《关于引导加大金融支持力度 促进风电和光伏发电等行业健康有序发展的通知》和《关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知》,支持光伏产业的健康有序发展。
国内多省已将氢能纳入“十四五”规划,浙江、广东、河北、山东、天津、重庆等20多个省市出台了氢能产业扶持政策,受市场前景吸引,包括中国石化、隆基股份、阳光电源、宝丰能源等众多企业,积极布局光伏制氢市场。如隆基股份是全球*大的硅片制造商,也是全球*大光伏组件商,成立了氢能科技公司,押注光伏制氢产业发展;同时,与同济大学合作共建氢能联合实验室,在绿氢技术研发、人才培养、产学研成果转化等方面进行深度合作,推动“光伏+氢”模式陆续落地。现阶段,我国绿氢项目已近40个,多集中在西北和华北地区,如甘肃兰州新区的液态太阳能燃料合成示范工程项目、山西大同的中国大唐6MG光伏就地制氢科技示范项目、山西运城的阳光能源光伏制氢项目等。


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