事件：11月30日(周二)，中国石化新疆库车绿氢示范项目正式开工建设，标志着我国首个万吨级光伏绿氢示范项目正式开工。
该项目投资金额近30亿元，预计年6月建成投产。投产后，绿氢年产量可达2万吨。该项目将包括五大部分：光伏发电、输变电、电解水制氢、储氢和输氢。建成后，预计年二氧化碳排放量将减少48.5万吨，生产的绿色氢气将替代中石化现有天然气制氢。
氢气作为储能介质，比锂电池具有更高的能量密度，不仅可以作为储能手段，解决光伏发电遇到的白天不平衡、季度不平衡等问题。此外，氢能是最有前景的清洁能源之一，由此产生的是水，但碳中和政策是一个强有力的起点。
“十四五”期间，中国石化将大力发展新能源业务，将氢能作为新能源业务的主要方向。该示范项目将充分发挥新疆资源优势，投产后开创绿色氢炼化产业发展新路径，对炼化企业大规模利用绿色氢实现碳减排具有显著示范效应。
同时，所有主要设备、机械和核心材料将实现国产化，包括光伏组件、“心脏”电解水制氢电解槽、储氢罐、氢气管道等主要设备、机械和核心材料，将在光伏制氢产业链中发挥主导作用。
为什么选择光伏制氢？
当电价低于每千瓦时0.3元时，光伏制氢的成本竞争力将进一步增强，有望为光伏发电创造新的应用场景和广阔的市场需求。
目前制氢方法有天然气制氢、煤制氢、焦炉煤气制氢、电解水制氢等。光伏制氢是电解水制氢的一个分支，其中来自煤炭的氢气约占62%，天然气占19%，工业副产品占18%，电解水仅占1%。
从制氢成本来看，天然气成本为0.6-1.2元/Nm2，是最经济的制氢形式。然而，绿色氢气受到转化效率等问题的影响，制氢成本最高。目前，绿氢的成本是每平方米3-5元，是天然气的5倍多。然而，从碳排放的角度来看，光伏制氢碳排放为零，产品纯度高。可以实现新能源替代化石能源，充分减少二氧化碳排放，是碳中和政策倡导的方向。
由于电成本约占水电解制氢总生产成本的80%，水电解制氢成本的关键在于能耗。当电价低于每千瓦时0.3元时，水解制氢成本可与天然气媲美。根据国家电网能源研究院发布的数据，到年，平均用电成本为每千瓦时0.22-0.元。随着发电成本的不断下降，未来光伏制氢的竞争力将进一步增强。光伏制氢为光伏发电创造了新的应用场景和广阔的市场需求。目前，全球对氢气的需求约为万吨/年。如果所有的氢都由光伏发电产生，则需要GW以上的光伏。未来30年，每年新增氢气需求将超过万吨，每年需要新增光伏装机约GW。
光伏制氢的途径
从技术路线来看，碱性电解槽制氢成本低但效率只有70-80%，聚合物膜电解槽制氢效率较高但成本高，固体氧化物制氢成本低且效率高，但目前处于实验室阶段。
氢气作为一种高热值、高能量密度、来源多样的清洁高效二次能源，被誉为21世纪的“终极能源”。目前制氢的主流路线是利用煤炭、天然气等传统能源制氢，但这种制氢模式存在碳排放高的问题。光伏制氢属于“绿氢”，是一种电解水制氢的方法，即光伏发电电解水制氢，不仅生产过程无碳排放，使用过程零碳排放，实现真正的双清洁。
目前光伏制氢：主要有三条技术路线。
1)碱性电解槽制氢：主要设备由电源、正负极、隔膜、电解液和电解槽箱组成。电解液通常为氢氧化钠溶液，电解槽主要有单极型和双极型。
优点：结构简单，成本低，适合大规模制氢。缺点：效率比较低，大约70%-80%。
2)聚合物膜电解槽制氢：电解槽主要由聚合物膜和正负极组成。
优点：采用离子交换技术，效率高于碱性电解槽。缺点：聚合物膜电解槽制氢成本高，但未来随着质子交换膜和电极贵金属的技术进步，成本有望降低。
3)固体氧化物电解池制氢：电解质为固体陶瓷材料，阳极和阴极分别由特殊粉末制成，与电解质层形成夹层结构。
优点：能在高温环境下工作，成本低，效率高，可达90%。缺点：产业化趋势处于实验室阶段，设备启停不变。
光伏制氢的有利环节
一、制氢设备：光伏制氢设备主要由电解槽、动力转换系统、水循环和气体分离净化模块组成。其中，制氢系统中电解槽的成本约占40-50%，是制氢系统的核心部分。未来，电解槽降本增效是提高光伏制氢经济性的核心要素之一。
二、切入氢能赛道的公司：常规制氢技术路线主要以传统化石能源为主，未来制氢路线将逐步从化石能源向可再生能源过渡。由于我国氢能产业链仍处于发展初期，率先切入氢能轨道的公司有望凭借政策和技术进步、成本降低的产业趋势，获得先发优势，获得竞争优势。三、储氢和加氢：储氢技术和设施的建设和完善是后续大规模发展氢能的前提。就氢气的短途运输而言，高压气体储运是目前的主要手段。此外，氢气管道也是氢气储运的重要组成部分。对于加氢环节，氢加气站是氢能发展不可或缺的环节，因为氢燃料电池汽车等需求端往往较小且分散。