近年来，光伏发展一路高歌猛进，随之而来的电网负担逐渐凸显。光伏昼夜发电的不稳定性，在一定程度上加重了电网调节负担，严重时甚至会对电力安全造成影响。此时，光伏制氢“挺身而出”。利用光伏制氢，可以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，减少弃光现象。氢能作为清洁、高效、安全、可持续的新能源，被视为21世纪最具发展潜力的能源类型之一，在能源、交通、工业生产领域，有着巨大的市场潜力。据央视报道，2023年1月至9月，我国绿氢项目投产、在建和申报的项目达到57个，投资额达到3000亿元。

光伏制氢项目不断

2024年初，上市奢侈品企业跨界落子光伏制氢的消息不胫而走。2月3日，赫美集团发布公告宣布，根据公司战略及业务发展需要，公司控股子公司鹏飞氢美(长治市沁源经济技术开发区)能源绿色发展有限公司拟投资新建“120MW 光伏发电制 2000 吨/年绿氢项目”，项目投资总额预计约为 7.02亿元，资金来源为自有资金或自筹资金。

沁源氢美120MW光伏发电制2000吨/年绿氢项目拟选址于山西省长治市沁源县经济技术开发区，项目规划建设120MW光伏发电装置，合理匹配建设水电解制氢装置，并建设储氢和氢气充装装置及相关的配套公用金年会及辅助生产设施，拟定生产绿氢2000吨/年。

据了解，赫美集团于2010年2月9日在深圳交易所上市，目前管理超过45个国际知名品牌；有超过260家零售门店，覆盖了包括北上广深在内的超50个国内城市，遍布全国各大区域。

奢侈品与光伏的“结合”也并非首次，LV就曾把光伏板放在橱窗里狠狠蹭了一把热度。毕竟咱光伏平民化前也是个“奢侈品”哩。1月底，深能骏马湾光伏制氢电站成功并网发电的喜讯传来。该项目位于内蒙古自治区鄂托克旗，包括光伏发电站及制氢站两部分，总投资16.2亿元，建设内容为250兆瓦光伏发电站、年制氢量约6000吨电解水及配套设施，产出氢气纯度达99.999%，属于绿色清洁能源。项目投产后年平均发电量约4.7亿度，可替代标准煤约14.6万吨，减排二氧化碳39万吨，节能减排效果显著，对推动地区实现能耗双控目标有重大意义。

深能骏马湾光伏制氢电站

同时，该项目是自治区第一批风光制氢示范项目，项目建成投产后，一方面为绿氢工业化应用提供参考样板，并将为国内光伏发电制氢产业发展提供可复制、可推广示范案例，推动了国内光伏制氢产业的发展。另一方面，该项目所用的光伏组件、电解槽、储氢罐、输氢管线等重大设备及核心材料实现了国产化，有效促进氢能装备和氢能产业链发展，为探索绿氢、绿氨和绿色甲醇耦合发展提供了新的思路，将推动产业绿色低碳发展。应该有不少人对去年中国首个万吨级光伏绿氢示范项目顺利产氢的新闻印象颇深。

中石化新疆库车绿氢示范项目、中国首个万吨级光伏绿氢示范项目、全球在建的最大光伏绿氢生产项目

2023年6月，中石化新疆库车绿氢示范项目，同时也是全球在建的最大光伏绿氢生产项目顺利产氢。截至2023年12月21日，该项目已平稳运行4200小时，累计向用户端塔河炼化输送绿氢2236万立方米，随着塔河炼化生产装置完成扩能改造，绿氢输送量将逐渐增加，预计到2025年四季度，输氢量将达到2万吨/年。然而，该项目却被曝出一直以不到其装机容量三分之一的效率运行！

氢气易燃易爆炸

据机构透露信息，造成项目效率低下的问题出在制氢端电解槽。

电解槽的原理是：当有电流经过电解槽时，阳极产生氧气，阴极产生氢气，阴阳两极存在隔膜防止氧气、氢气混合。但是这只是理想情况，实际应用时，氢分子由于体积小，常常会穿过膜与氧气混合，如果输入电力不足，氧气产生不足，混入氧气的氢气浓度过高，便容易发生爆炸。

光伏制氢高效碱性电解槽

因此，每个电解槽设有一个标称值，一旦输入电量低于标称值，电解槽便会停止工作。中石化库车项目的电解槽标称运行范围为30-100%，也就是说如果输入电解槽的光伏电力低于其最大产量的30%，机器便停止运行。

然而，当对库车项目的电解槽进行测试，所有电解槽在30%的测试点测试时均宣告失败。BNEF分析师称，经过估算，上述电解槽的实际标称值应该仅有50%-100%，也就是说，如果输入电力小于最大产量的50%，系统便有爆炸的风险。

因此，为了安全考虑，项目只保留了一部分电解槽运行，另一部分电解槽闲置，以防止输入电力小于最大产量的50%。这也就导致了项目的运行受限制，效率降低超66%。

要知道，氢的安全问题一直饱受诟病。

众所周知，氢是一种易燃易爆的气体。氢气在常温常压空气中的可燃浓度为4~75%（体积分数）；氢气在常温常压空气中的爆轰极限为18.3%~59%（体积分数）。因此，氢气也被纳入《危险化学品目录》。多数省份规定，制氢必须进入化工园区，同时还需取得危化品生产许可证，应用领域局限在化学品。

除了制氢环节，氢气长距离储运也是个大难题。

通过天然气管道输送氢气，是实现氢气经济运输的最优途径，可在一定程度上解决氢能供需异地矛盾，推动氢能产业规模化发展。但是与天然气不同，氢由于特殊的性质，在进入到金属内部与金属基体发生交互作用，容易引起管道材料韧性下降进而发生脆断或开裂（俗称“氢脆”现象），影响输氢管道安全运行。

法国天然气管道输氢项目

目前，国外对于天然气管道掺氢技术较为成熟，但我国对于“氢脆”机理的研究仍然不充分，无法从根本上避免“氢脆”现象的发生，仅能通过降低运行压力或者减少掺氢比例降低“氢脆”发生的风险。

此外，采用20MPa气态高压储氢与长管拖车运输是应用最广的储运方式。该方式技术成熟，但只适用于短途运输使用，氢源地辐射范围有限，100公里范围内，20Mpa长管拖车储运成本约为7.79元/公斤。

光伏下游是制氢

尽管光伏制氢在工艺稳定性、高效性和长期性等方面还有很多难点需要解决。但毋庸置疑的是，光伏制氢技术已成为能源转型中的重要一环，未来几十年将在能源领域扮演重要角色。

随着科技的进步和环保意识的提高，光伏电池的效率大幅提升，成本不断下降，同时电解水制氢技术也得到了改进，使得光伏制氢从实验室规模逐渐走向商业化。2020年后，随着全球对碳中和目标的追求，光伏制氢行业进入了快速发展阶段，各国纷纷投入巨资进行研发和应用推广，中国企业也没闲着，目前，国内已有超过10家光伏企业公开宣布跨界氢能。

2021年3月31日，隆基股份通过全资子公司隆基绿能创投与上海朱雀投资合资成立西安隆基氢能科技有限公司，注册资金3亿元，高调入局氢能产业。

同年10月，隆基氢能的首台碱性水电解槽下线，该设备采用高电流密度设计，其单台氢气制备能力达1000Nm3/h及以上水平，并兼顾“多台大型电解槽对应一套气液分离系统及气体纯化系统”，提高了大规模制氢工厂的集约性。

11月30日，隆基氢能参与中国石化首个万吨级绿氢示范项目——新疆库车绿氢示范项目。项目总投资近30亿元，将新建装机容量300兆瓦、年均发电量6.18亿千瓦时的光伏电站，以及年产能2万吨的电解水制氢厂。

新疆库车绿氢示范项目

2023年4月17日，隆基氢能成功中标吉电股份大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目15套1000Nm