国内首套！太阳能制氢获重要突破

近日，中石油深圳新能源研究院有限公司（简称深圳院）成功研制出国内首套解耦型平方米级光电制氢装置，并在户外环境下实现连续稳定运行。这一成果标志着中国石油在太阳能直接制氢技术工程化应用方面取得重要突破。

当前，我国氢能发展面临结构和成本的双重挑战。对绿氢而言，以每千瓦时0.3元的电价计算，电解水制氢成本高昂，经济性明显不足。因此，发展短流程、高集成、快响应的新型制氢技术，成为行业的迫切需要。

在此背景下，深圳院加强攻关，研发出太阳能直接制氢装置。该装置采用自主研发的新型平方米级阵列式光电制氢一体化结构和高性能光电极材料，不仅大幅降低了制造成本，而且显著提升了系统的可维护性与扩展能力。在户外试验中，该装置在自然光照条件下运行稳定。测试数据显示，在日均7小时光照条件下，装置每平方米可生产约30升绿氢，装置光氢转换效率达到国际先进水平。

该装置具有成本可控、适应性强、环境友好等突出特点，应用前景广泛。目前，研究团队正在开展更大规模装置的研发工作，力争在未来5年实现百平方米级装置的示范应用。

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太阳能制氢即光伏制氢，其基本原理是先使用太阳能光伏发电，然后将水电解得到氢气和氧气。光伏制氢主要利用光伏发电系统所发直流电直接供应制氢站制氢用电，其技术路线涉及到固体氧化物电解槽制氢、碱性电解槽制氢、聚合物薄膜电解槽制氢等。光伏制氢具有清洁无污染、成本低、转换效率高、储能效用巨大、可平抑光伏发电不稳定性等优势。

作为世界最大的化石能源消费国与进口国，中国开发与利用氢能的意义不言而喻。近年来，中国氢气产量不断扩大，2024年国内氢气产量增至3695万吨，中国已连续多年占据全球最大氢气生产国的位置。氢气制备途径多样，根据氢气制取过程中的碳排放量不同可以分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”。绿氢是通过使用可再生能源（如太阳能、风能、核能等）制造的氢气。这种氢气在生产过程中基本没有碳排放，因此也被称为“零碳氢气”。绿氢作为新能源供给消纳体系的重要组成部分，进一步加强供应体系建设将有助于能源生产消费方式变革。统计数据显示，截至2024年底，国内绿氢项目已建成超百个，产能超10万吨。“光伏+氢”作为零碳能源和清洁储能载体，成为光伏跨界融合的典型路径，也为光伏产业创造了新的应用场景和广阔的市场需求。近年来，太阳能制氢项目接连落地，生产规模不断壮大。

太阳能制氢行业产业链的上游主要包括太阳能发电设备、制氢设备、氢气储运设备，其中太阳能发电设备包括光伏组件、逆变器、控制器等；制氢设备包括电解槽、气水分离器、压力调节器等；氢气储运设备包括高压气瓶、低温储存设备、氢气管道等。这为太阳能制氢行业提供了必要的设备支持，保障了整个产业链的稳定运行。而太阳能制氢下游应用十分广泛，包括交通运输、能源储存、工业生产等多个领域。