在瞬息萬(wàn)變的國(guó)際緊張局勢(shì)之下，能源問(wèn)題似乎已經(jīng)成為了關(guān)系到一個(gè)國(guó)家未來(lái)生死存亡的重大問(wèn)題。能源變革中，沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家能夠逃脫能源轉(zhuǎn)型的考驗(yàn)。加速跑馬圈地，占領(lǐng)能源先機(jī)。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(guó)握在手中的重要砝碼。

以光伏、風(fēng)電、氫能等可再生能源為主的清潔能源陣營(yíng)正在成為能源應(yīng)用的新藍(lán)海。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的大熱，光伏制氫也隨之被扯上“風(fēng)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(guó)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(guò)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(guò)1750kWh/m，太陽(yáng)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(yán)重棄光現(xiàn)象，大量光伏發(fā)電因?yàn)橄{不足只能成為“垃圾電”，影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)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(shí)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(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(guò)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。

光伏電解水制氫主要分為兩個(gè)步驟：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。

有統(tǒng)計(jì)顯示，在我國(guó)西北地區(qū)，光伏制氫的經(jīng)濟(jì)性已接近煤制氫。截至2021年6月，西北地區(qū)累計(jì)光伏裝機(jī)容量63.6GW，占全國(guó)光伏裝機(jī)總量的25%。電解水制氫86%的成本來(lái)自于電費(fèi)，在現(xiàn)有的可再生能源發(fā)電技術(shù)中，光伏制氫是最具經(jīng)濟(jì)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(jì)極為明顯，目前全國(guó)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(zhǎng)期存在的“棄光率”（光伏電站所發(fā)的電量沒(méi)有被電網(wǎng)或居民完全消納，可簡(jiǎn)單理解為傳統(tǒng)行業(yè)的產(chǎn)能過(guò)剩）高的問(wèn)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(jì)，2020年全國(guó)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(guó)家鼓勵(lì)在棄光率高的地區(qū)增加配套儲(chǔ)能設(shè)施，或就地消納。光伏+氫儲(chǔ)能能夠解決調(diào)峰、消納等問(wèn)題，大幅提高光伏發(fā)電的質(zhì)量。

此前，央視報(bào)道的全球最大綠氫項(xiàng)目——新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目，就是我國(guó)眾多光伏制氫項(xiàng)目之一。

據(jù)了解，該光伏項(xiàng)目占地達(dá)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(kù)車綠氫示范項(xiàng)目將全部采用光伏和風(fēng)電等可再生能源發(fā)電制氫，制氫規(guī)模達(dá)到每年2萬(wàn)噸。

該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首次規(guī)?；霉夥l(fā)電直接制氫的項(xiàng)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(chǔ)氫、輸氫五大部分。項(xiàng)目將新建裝機(jī)容量300兆瓦、年均發(fā)電量6.18億千瓦時(shí)的光伏電站，年產(chǎn)能2萬(wàn)噸的電解水制氫廠，儲(chǔ)氫規(guī)模約21萬(wàn)標(biāo)立方的儲(chǔ)氫球罐，輸氫能力每小時(shí)2.8萬(wàn)標(biāo)立方的輸氫管線及配套輸變電等設(shè)施。

目前我國(guó)多地正在加緊建設(shè)光伏制氫基地，力求將光伏發(fā)電規(guī)模化。未來(lái)通過(guò)光伏發(fā)電度電成本的下降，還有規(guī)?；瘞?lái)的制氫設(shè)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(jìn)行比較。根據(jù)中國(guó)工程院院士周孝信的研究，“當(dāng)光伏電價(jià)在每千瓦時(shí)0.3元以下時(shí)，制氫成本和天然氣制氫差不多，所以太陽(yáng)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(shù)的不斷發(fā)展，成本的逐漸降低，太陽(yáng)能制氫將能逐漸滿足商業(yè)化的要求，多數(shù)專家認(rèn)為太陽(yáng)能制氫或會(huì)成為我國(guó)能源安全和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的又一生力軍。