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光伏制氫行業(yè)定義

光伏制氫是將太陽(yáng)能發(fā)電和電解水制氫組合成系統(tǒng)的一種技術(shù)，被認(rèn)為是最有前景的制氫方法之一。該技術(shù)有著40年的發(fā)展歷史，目前技術(shù)成熟，設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行和管理簡(jiǎn)便。光伏制氫的流程簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)有兩個(gè)步驟：光生電和電解水。以光伏發(fā)電技術(shù)把光能轉(zhuǎn)化為電能，然后利用電能來(lái)制取氫氣。因此，它不僅是一種有效的氫氣生產(chǎn)方法，也是一種綠色的制氫方式。

光伏制氫行業(yè)分類

光伏制氫主要可以分為兩大類：一是光伏發(fā)電電解水制氫，即將太陽(yáng)能發(fā)電和電解水制氫組合成系統(tǒng)，其中光伏發(fā)電技術(shù)主要是基于半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，讓不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象；二是熱化學(xué)法制氫，它是利用太陽(yáng)能聚光器收集太陽(yáng)能直接加熱水，使其達(dá)到2500K (3000K以上)以上的溫度從而分解為氫氣和氧氣的過(guò)程。此外，還存在其他一些制氫方式，例如光催化法制氫、人工光合作用制氫和生物制氫等。
光伏制氫行業(yè)發(fā)展歷程

在20世紀(jì)70年代，光伏技術(shù)開始被應(yīng)用于制氫領(lǐng)域，但由于成本問(wèn)題和技術(shù)限制，發(fā)展較為緩慢。隨著科技的進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的提高，2000年后光伏制氫技術(shù)得到了更多的關(guān)注和研究。特別是在近十年，也就是2010-2020這十年間，光伏制氫行業(yè)取得了顯著的突破。光伏電池的效率大幅提升，成本不斷下降，同時(shí)電解水制氫技術(shù)也得到了改進(jìn)，使得光伏制氫從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模逐漸走向商業(yè)化。尤其是在2020年后，隨著全球?qū)μ贾泻湍繕?biāo)的追求，光伏制氫行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，各國(guó)紛紛投入巨資進(jìn)行研發(fā)和應(yīng)用推廣，預(yù)計(jì)未來(lái)幾十年光伏制氫將在能源領(lǐng)域扮演重要角色。
光伏制氫行業(yè)上中下游

光伏制氫上游主要包括多晶硅、單晶硅、太陽(yáng)能電池等原材料和設(shè)備供應(yīng)商，以及電解槽、氫氣儲(chǔ)存和輸送設(shè)備制造商。這些企業(yè)為光伏制氫行業(yè)提供了必要的技術(shù)和設(shè)備支持，保障了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定運(yùn)行。而光伏制氫下游應(yīng)用行業(yè)則非常廣泛，包括交通運(yùn)輸、能源儲(chǔ)存、工業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域。例如，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，光伏制氫可以作為燃料電池汽車的動(dòng)力來(lái)源，實(shí)現(xiàn)零排放；在能源儲(chǔ)存領(lǐng)域，光伏制氫可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為氫氣儲(chǔ)存起來(lái)，以備不時(shí)之需；在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，光伏制氫可以用于生產(chǎn)高純度的氫氣，滿足化工、電子等行業(yè)的需求。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，光伏制氫有望成為未來(lái)清潔能源的重要組成部分。
我國(guó)光伏制氫行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模和增長(zhǎng)率

我國(guó)的光伏制氫行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模正在迅速擴(kuò)大。2021年，我國(guó)制氫產(chǎn)值規(guī)模達(dá)到了4346億元。其中，光伏制氫項(xiàng)目數(shù)量相比2020年僅有個(gè)位數(shù)的增長(zhǎng)，但實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)噸級(jí)的突破，落地了全球最大的光伏制氫項(xiàng)目。這一發(fā)展趨勢(shì)顯示，國(guó)內(nèi)光伏制氫項(xiàng)目已經(jīng)開始逐步具備規(guī)?；茝V實(shí)踐的基礎(chǔ)。隨著國(guó)家對(duì)制氫產(chǎn)業(yè)的不斷支持及投入，預(yù)計(jì)到2026年我國(guó)制氫產(chǎn)值規(guī)模將達(dá)到7825億元。此外，眾多企業(yè)也正在積極布局氫能產(chǎn)業(yè)，增加對(duì)制氫產(chǎn)業(yè)的建設(shè)與投入。在全球范圍內(nèi)，氫能產(chǎn)量也在不斷提升。

在供需方面，我國(guó)光伏制氫市場(chǎng)正在經(jīng)歷快速擴(kuò)張。據(jù)央視財(cái)經(jīng)報(bào)道，2023年1月至9月，我國(guó)綠氫項(xiàng)目投產(chǎn)、在建和申報(bào)的項(xiàng)目達(dá)到57個(gè)，投資額達(dá)到3000億元。另?yè)?jù)氫云鏈數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)，2021年國(guó)內(nèi)新簽和啟動(dòng)的綠氫項(xiàng)目有23個(gè)。然而，雖然項(xiàng)目數(shù)量歷年最高，但并未實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，這顯示了光伏制氫依舊處于示范和試點(diǎn)的階段，距離大規(guī)模推廣還有一段距離。盡管如此，隨著配套的光伏電站全部建成、實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)，例如新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目每年生產(chǎn)的2萬(wàn)噸綠氫已全面投產(chǎn)并供應(yīng)給中國(guó)石化塔河煉化公司。新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目于2023年全面建成并投產(chǎn)，這是國(guó)內(nèi)首次規(guī)?；霉夥l(fā)電直接制綠氫的項(xiàng)目，其電解水制氫能力為2萬(wàn)噸/年、儲(chǔ)氫能力為21萬(wàn)標(biāo)立方、輸氫能力為2.8萬(wàn)標(biāo)立方/小時(shí)。另一項(xiàng)重要的項(xiàng)目是寶豐1.4萬(wàn)噸光伏制氫項(xiàng)目，也已正式建成并投入使用，成為現(xiàn)階段全球最大的光伏制氫項(xiàng)目。

同時(shí)，我國(guó)的光伏制氫模式也在不斷創(chuàng)新。農(nóng)業(yè)光伏、治沙光伏等新模式和新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，其中分布式發(fā)展成為風(fēng)電光伏發(fā)展的主要方式，2022年分布式光伏新增裝機(jī)5111萬(wàn)千瓦，占當(dāng)年光伏新增裝機(jī)58%以上。在光伏制氫行業(yè)中，主要的上市公司包括隆基股份、晶澳科技、晶科能源、通威股份和天合光能等。這些公司在國(guó)內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。

我國(guó)的光伏制氫行業(yè)在地區(qū)分布上呈現(xiàn)出一定的特色。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，山東、江蘇和河北等地是光伏累計(jì)裝機(jī)量超過(guò)1500萬(wàn)kw的主要地區(qū)，構(gòu)成了我國(guó)光伏制氫行業(yè)的第一梯隊(duì)。此外，浙江、安徽、山西、內(nèi)蒙古、青海、河南和新疆等地也在積極推進(jìn)光伏制氫項(xiàng)目的實(shí)施。

光伏制氫行業(yè)政策

我國(guó)對(duì)光伏制氫行業(yè)的支持政策豐富且具體。在《中國(guó)十四五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中，明確提出大力發(fā)展可再生能源，鼓勵(lì)發(fā)展分布式光伏發(fā)電，有序推動(dòng)抽水蓄能電站和海上風(fēng)電布局建設(shè)，加快儲(chǔ)能、氫能發(fā)展。為了確保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)、國(guó)家發(fā)展改革委等六部門聯(lián)合印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2023版）》。該指南為我國(guó)氫能制儲(chǔ)輸用全產(chǎn)業(yè)鏈的標(biāo)準(zhǔn)體系提供了明確的方向。此外，《規(guī)劃》還提出了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的具體目標(biāo)：到2025年，基本掌握核心技術(shù)和制造工藝，燃料電池車輛保有量約5萬(wàn)輛，部署建設(shè)一批加氫站，可再生能源制氫量達(dá)到10-20萬(wàn)噸/年，實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排100-200萬(wàn)噸/年。這些措施無(wú)疑將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)光伏制氫行業(yè)的發(fā)展。

光伏制氫行業(yè)存在的問(wèn)題

光伏制氫行業(yè)雖然前景廣闊，但在實(shí)際推進(jìn)過(guò)程中仍存在一些問(wèn)題。首要的問(wèn)題是，光伏開發(fā)規(guī)模和產(chǎn)能每年均在擴(kuò)大，但與之匹配的氫能產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用場(chǎng)景的開發(fā)卻尚未跟上。這導(dǎo)致了即使光伏發(fā)電能力不斷提高，也無(wú)法有效地轉(zhuǎn)化為氫氣能源并應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。

其次，經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題也是阻礙光伏制氫行業(yè)發(fā)展的重要因素。具體來(lái)說(shuō)，光伏制氫所帶來(lái)的后續(xù)氫氣儲(chǔ)存、運(yùn)輸環(huán)節(jié)的成本比較高，這使得整體項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性并不突出。而且，由于氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)難度大，相關(guān)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)成本也較高。

此外，地區(qū)發(fā)展不平衡也是一個(gè)問(wèn)題。例如，個(gè)別地區(qū)光照年有效利用小時(shí)數(shù)不足1 000小時(shí)，卻在規(guī)劃中大力發(fā)展光伏制氫。這可能會(huì)導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，甚至可能影響到光伏制氫項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益?？偟膩?lái)說(shuō)，雖然光伏制氫具有很大的潛力，但是要實(shí)現(xiàn)其商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，還需要解決一些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，以及合理規(guī)劃各地區(qū)的發(fā)展。

光伏制氫行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)

光伏制氫行業(yè)在未來(lái)有著廣闊的發(fā)展前景。在當(dāng)前的雙碳背景下，風(fēng)光制氫有效地消納了棄風(fēng)棄光資源，同時(shí)利用氫能助力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用，因此被視為未來(lái)能源發(fā)展的重要趨勢(shì)。

一方面，由于風(fēng)電光伏裝機(jī)規(guī)模的壯大、可再生能源電力成本的持續(xù)下降以及電解水制氫技術(shù)的不斷進(jìn)步，預(yù)計(jì)風(fēng)光制氫將呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。實(shí)際上，一些地區(qū)已經(jīng)開始積極布局。例如，鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗納日松光伏制氫產(chǎn)業(yè)示范項(xiàng)目配置了40萬(wàn)kW光伏、1萬(wàn)t/a電解水制氫、8～10座35 MPa加氫站和500輛氫能重卡。

另一方面，光伏與氫能的結(jié)合也具備廣闊的發(fā)展前景。在一些地區(qū)，光伏已經(jīng)成為成本最低的發(fā)電方式，光伏制氫的成本優(yōu)勢(shì)將逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。此外，氫能的特性使得它可以彌補(bǔ)光伏季節(jié)性和波動(dòng)性的缺點(diǎn)，更好地促進(jìn)電力的消納。

從未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，光伏制氫行業(yè)有望進(jìn)一步降低成本，提高效率，并逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。隨著光伏和電解水技術(shù)的不斷進(jìn)步，光伏制氫的轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)量有望得到提升。此外，隨著全球?qū)稍偕茉春吞贾泻湍繕?biāo)的追求，光伏制氫作為一種清潔、可持續(xù)的能源形式，其市場(chǎng)需求也有望持續(xù)增長(zhǎng)。

原標(biāo)題：中國(guó)光伏制氫行業(yè): 市場(chǎng)規(guī)模正在迅速擴(kuò)大