光伏制氢的拐点将至

全世界最大的光伏公司隆基股份杀入“光伏制氢”领域。

3月31日，工商登记显示，西安隆基氢能科技有限公司于当天注册成功,股东为西安隆基绿能创投管理有限公司和上海朱雀赢私募投资基金合伙企业(有限合伙)，隆基股份创始人、CEO李振国亲自担任董事长、总经理,其中西安隆基绿能创投管理有限公司是隆基股份子公司。

无独有偶，继隆基股份之后，煤化工行业千亿市值上市公司宝丰能源也杀入“光伏制氢”领域。4月18日晚，宝丰能源发布公告称，公司拟以自有资金10亿元在宁夏宁东设立全资子公司，通过太阳能发电制取“绿氢”用于化工生产，实现新能源替代化石能源，减少煤炭消耗和二氧化碳排放。

实际上，隆基股份和宝丰能源并不是国内光伏制氢的“吃螃蟹者”。此前，阳光电源、晶科能源、大唐集团、亿利资源、长城汽车等都纷纷表示并实际涉足光伏制氢，将“绿氢”作为其业务多元化转型的重要战略布局。

在“碳达峰、碳中和”热潮下，氢能作为国家能源转型的重要方向之一，备受政府和市场关注。中国作为全球最大的可再生能源发电国家，在包括光伏制氢在内的可再生能源制氢方面具有天然优势，“十四五”期间或将迎来爆发式发展。

受追捧，因双倍清洁

氢能作为一种储量丰富、热值高、能量密度大、来源多样的绿色能源，被誉为21世纪的“终极能源”、21世纪最具发展前景的二次能源。

氢在宇宙中分布广泛，它构成了宇宙质量的75%；氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量；氢气的来源多样，可利用化石燃料生产，也可电解水生产；氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。除核燃料外，氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，是汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍。

氢能受到世界各国的高度重视，美国、日本、澳大利亚等国已制定相关政策，将氢能列为国家清洁能源的重要组成部分。

我国“十四五”规划纲要中，氢能与储能被列为前瞻谋划的六大未来产业之一。截至目前，已有十余个省及直辖市出台氢能产业专项政策，超过40个市、县出台氢能产业相关政策。

从产业链来看，氢能产业包括制氢、储氢、运氢和用氢四个环节，其中制氢是整个氢能最基础的环节。

目前制氢技术主要分为化石能源制氢、工业副产氢和可再生能源电解水制氢，基于前述不同技术来源的氢能分别被称为“灰氢”“蓝氢”和“绿氢”。

其中，化石能源制氢中的煤制氢是目前我国的主流制氢技术，虽然成本低，但其二氧化碳排放大，在目前节能减碳的大环境下是不被认可的路线；化石能源制氢的另外一种技术——天然气制氢是国际主流的制氢技术，虽比煤制氢更清洁、更低碳，但成本比较高，再加上中国天然气资源相对紧缺，也不是适合中国的技术路线；工业副产氢主要依附于主产品，成本不能完全可控，产能也会受到主产品的限制，只能作为氢能的辅助来源。

可再生能源电解水制氢被认为是全球和中国未来主流的制氢技术，现在这种技术的核心痛点之一就是技术尚不成熟，成本比较高。根据有关研究数据显示，可再生能源电解水制氢的成本为20～40元/千克，是煤制氢成本9.9元/千克的数倍。

4月18日，中国石化董事长张玉卓在央视对话节目上指出：“目前96%以上是灰氢，正在往蓝氢这个方向发展，未来绿氢会成为大场面、主场面。这个根本还是取决于成本。”

研究显示，电解水制氢的生产成本有85％来自用电成本。根据中国工程院院士周孝信的研究，“当光伏电价在每千瓦时0.3元以下时，制氢成本和天然气制氢差不多，所以太阳能光伏制氢是非常有前景的。”

目前全国大部分地区光伏电发电的度电成本已经降到了0.3～0.4元，部分地区如青海已经降到了0.2元。这说明光伏制氢已经非常接近天然气制氢的能力，随着度电成本的下降，光伏制氢实现经济性的拐点已经临近。

从产业协同的角度来看，光伏制氢不仅可以用无法消纳上网的光伏发电解决制氢的能源来源问题，而且还可以成为一种比化学储能能量密度更高的储能介质，作为数日、数周和数月的长时间储能手段,来解决光伏发电所遇到的日间不平衡、季度不平衡等问题。未来，光伏加储能或许会成为清洁电力的终极解决方案。

春江暖，新玩家齐聚

春江水暖鸭先知，实际上国内外企业已经纷纷布局光伏制氢了。

在国外市场，2020年3月7日，日本新能源与产业技术开发组织（NEDO）、东芝能源系统与解决方案公司、东北电力公司和岩谷公司举行了福岛氢能研究项目（FH2R）开幕式。FH2R项目自2018年7月在南江（Namie）启动，2020年2月底完成10兆瓦级制氢装置建设并试运营，10兆瓦电解槽装置每小时可产生高达1200立方米的氢气，这是世界上最大的光伏制氢装置该项目占地22万平方米，其中光伏电站占地18万平方米，研发以及制氢设施占地4万平方米。

再看国内市场，早在2018年，隆基股份已开始关注和布局光伏发电制氢，并在过去的三年内，与国内外知名科研机构、权威专家进行了深度合作，在电解水制氢装备、光伏制氢等领域形成了技术积累。

同时，作为中国最大的光伏逆变器公司，阳光电源在2019年成立了专门的氢能事业部，并与中科院大连化学物理研究所在先进质子交换膜电解水制氢技术、可再生能源与电解水制氢融合、制氢系统优化等方面展开深入合作。

在项目落地上，阳光电源比隆基股份先行一步。2019年7月，阳光电源在山西晋中榆社县签订了300兆瓦光伏和50兆瓦制氢综合示范项目；2019年9月，山西省屯留区200兆瓦光伏发电项目（一期）开工暨二期500兆瓦光伏制氢项目正式落地。

同时，宝丰能源在阳光电源之后，也上马了光伏制氢项目。该公司于2019 年启动200兆瓦光伏发电及2万立方米/小时电解水制氢综合应用示范项目，已于2021年年初建成部分项目并投入生产，将所产氢气、氧气直接送入化工装置，实现新能源替代化石能源。

该项目经过连续168小时的标准运行调试后，测算综合成本可控制在1.34 元/立方米，与天然气制氢成本相当。同时该公司计算在完全用折旧资金投资、自有资金不计利息的情况下，光伏发电成本仅为0.121元/千瓦时，对应氢气成本约0.7元/立方米，与目前煤炭制氢成本0.6元/立方米接近。

2020年，晶科能源与空气化工产品(中国)投资有限公司签署了战略合作协议。双方在光伏新能源领域展开合作，将“制氢”与“绿电”结合。

2020年8月，为完善中国大唐集团新能源发电就地制氢产业发展布局，由云冈热电公司作为项目具体承担单位开展的6兆瓦光伏就地制氢科技示范项目落户山西省大同市。作为大唐集团重大科技创新的重要依托与可再生能源大规模制氢方面的重要研究平台，该项目正在有序推进中。

2021年2月，亿利洁能母公司亿利资源集团与京能集团签订战略合作协议，双方将在光伏制氢等新产业开展深度合作。

隆基股份产业研究总监白云飞公开表示，光伏发电已经成为全球最经济的清洁能源，同时它的度电成本还在继续下降，光伏发电的低度电成本给电解水制氢带来了降低成本的机会。如果利用充足且经济的光伏电力生产“绿氢”，就可以不断扩大氢能的应用规模，加速实现全球各国减碳和脱碳的目标。

因此，为了推动光伏制氢的发展，我国需要探索一条“绿氢”成本下降路径，其中，电价是“绿氢”成本下降的决定性因素。氢能研究第三方专业咨询机构香橙会研究院建议，期待国家相关主管部门以燃料电池汽车示范应用为契机，基于国家能源安全和国内大循环发展战略，出台可再生能源制氢优惠电价政策。据了解，目前仅有广东、四川等地对可再生能源制氢项目予以优惠电价政策支持。