在瞬息萬變的國際緊張局勢之下，能源問題似乎已經(jīng)成為了關系到一個國家未來生死存亡的重大問題。能源變革中，沒有任何一個國家能夠逃脫能源轉(zhuǎn)型的考驗。加速跑馬圈地，占領能源先機。能源是戰(zhàn)略催化劑。受地緣政治因素影響，世界的能源秩序正在悄悄改變，能源已經(jīng)成為各國握在手中的重要砝碼。

以光伏、風電、氫能等可再生能源為主的清潔能源陣營正在成為能源應用的新藍海。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的大熱，光伏制氫也隨之被扯上“風口浪尖”。“光伏+氫能”模式既成為提高能源利用效率的有效手段，又成為能源消納的重要方式。

在我國中西部、西北部以及部分地區(qū)，如新疆、西藏、青海、內(nèi)蒙古、四川等地，每年水平面總輻照量超過1400kWh/m。其中，西藏大部、四川西部、內(nèi)蒙古西部、青海西北部等地的局部地區(qū)年水平面總輻照量超過1750kWh/m，太陽能資源最豐富。

盡管西北地區(qū)擁有豐富的光伏資源，但是存在嚴重棄光現(xiàn)象，大量光伏發(fā)電因為消納不足只能成為“垃圾電”，影響企業(yè)經(jīng)濟效益。而“光伏制氫+化工”生態(tài)鏈，則可將額外的光伏電力用于制氫，實現(xiàn)光電的充分利用。

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，主要設備設施包括光伏組件、匯流箱、支架、基礎、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行串、并連配置，從而提高系統(tǒng)效率。

光伏電解水制氫主要分為兩個步驟：①光生電：利用光伏發(fā)電技術把光能轉(zhuǎn)化為電能；②電解水：利用電能制取氫氣。

有統(tǒng)計顯示，在我國西北地區(qū)，光伏制氫的經(jīng)濟性已接近煤制氫。截至2021年6月，西北地區(qū)累計光伏裝機容量63.6GW，占全國光伏裝機總量的25%。電解水制氫86%的成本來自于電費，在現(xiàn)有的可再生能源發(fā)電技術中，光伏制氫是最具經(jīng)濟效益的。

一方面，隨著光伏產(chǎn)業(yè)近些年的發(fā)展，規(guī)模經(jīng)濟極為明顯，目前全國大部分地區(qū)的光伏度電成本在0.3-0.4元，青海等優(yōu)質(zhì)資源地區(qū)已降至 0.2 元。

另一方面，光伏制氫也能夠在一定程度上解決光伏長期存在的“棄光率”（光伏電站所發(fā)的電量沒有被電網(wǎng)或居民完全消納，可簡單理解為傳統(tǒng)行業(yè)的產(chǎn)能過剩）高的問題。光伏的潮汐性非常明顯，這讓光伏發(fā)電并網(wǎng)存在一定困難。據(jù)統(tǒng)計，2020年全國平均棄光率約為2%，但在電量消納困難的西北地區(qū)棄光率仍有4.8%左右。國家鼓勵在棄光率高的地區(qū)增加配套儲能設施，或就地消納。光伏+氫儲能能夠解決調(diào)峰、消納等問題，大幅提高光伏發(fā)電的質(zhì)量。

此前，央視報道的全球最大綠氫項目——新疆庫車綠氫示范項目，就是我國眾多光伏制氫項目之一。

據(jù)了解，該光伏項目占地達到了9500多畝，光伏組件每產(chǎn)生58度綠電，就可以生產(chǎn)出1公斤的氫氣。新疆庫車綠氫示范項目將全部采用光伏和風電等可再生能源發(fā)電制氫，制氫規(guī)模達到每年2萬噸。

該項目是國內(nèi)首次規(guī)模化利用光伏發(fā)電直接制氫的項目，總投資近30億元，主要包括光伏發(fā)電、輸變電、電解水制氫、儲氫、輸氫五大部分。項目將新建裝機容量300兆瓦、年均發(fā)電量6.18億千瓦時的光伏電站，年產(chǎn)能2萬噸的電解水制氫廠，儲氫規(guī)模約21萬標立方的儲氫球罐，輸氫能力每小時2.8萬標立方的輸氫管線及配套輸變電等設施。

目前我國多地正在加緊建設光伏制氫基地，力求將光伏發(fā)電規(guī)模化。未來通過光伏發(fā)電度電成本的下降，還有規(guī)模化帶來的制氫設備成本的下降，光伏制氫的成本將可以和天然氣制氫成本進行比較。根據(jù)中國工程院院士周孝信的研究，“當光伏電價在每千瓦時0.3元以下時，制氫成本和天然氣制氫差不多，所以太陽能光伏制氫是非常有前景的。”

隨著光伏發(fā)電和電解水制氫技術的不斷發(fā)展，成本的逐漸降低，太陽能制氫將能逐漸滿足商業(yè)化的要求，多數(shù)專家認為太陽能制氫或會成為我國能源安全和能源結構調(diào)整的又一生力軍。