光伏制氢突然“火”了！到全球最大的光伏制氢装置看一看

来源：内容参考拉瓦锡1787、静说日本、21世纪经济报道、工业能源圈等，氢燃料电池论坛编辑整理，转载请注明出处

4月6日，受光伏巨头隆基股份正式入局氢能影响，A股市场氢能源概念股集体暴涨，厚普股份盘中暴涨19.98%，触及涨停板；富瑞特装、深冷股份、亿华通U、天沃科技、美锦能源、新天绿能等10多只相关股票盘中涨停或涨幅超过10%，光伏制氢广受关注。

公开资料显示，所谓的光伏制氢并非全新的概念，其研究主要集中在热化学法制氢、光电化学分解法制氢、光催化法制氢、人工光合作用制氢和生物制氢等。这其中，将光伏发电和电解水组合制氢组合成系统的技术，是主流发展方向。在国际市场上，光伏制氢已经开始得到落地。最著名的当属日本的福岛氢能源研究基地，该基地为世界上规模最大的可再生能源制氢工厂，占地总面积为22万平方米。其中，18万平方米为光伏发电区域，4万平方米为制氢车间，系统装置具备1万千瓦制氢能力。

而在我国，光伏制氢近些年来也得到了快速发展。在去年召开的中国光伏行业协会年度大会上，国家能源局新能源司副司长任育之表示，“十四五”期间，国家能源局将推动一批示范项目建设，促进光伏加储能、光伏治沙、光伏制氢等新产业新业态的成熟。此外，据中国氢能联盟发布的白皮书显示，到2050年，我国可再生能源电解制氢将占氢气供应结构的70%。　　

事实上，业内对光伏制氢的前景十分看好。早在2019年6月份，阳光电源董事长曹仁贤表示，到2025年，行业可以实现两件事，第一件是深度的储能融合，第二件事，太阳能制氢。

今年3月，水电水利规划设计总院副总工程师谢宏文在公开场合表示，随着可再生发电成本快速下降，可再生能源将助推电解水制氢走向主流。在谢宏文看来，开展可再生能源制氢利用，可将丰水期富余水电、负荷低谷时段富余风电、午间富余光伏发电等可再生能源电力转化为氢能并存储，促进可再生能源主动参与电网调峰，提升新能源利用效率

在3月16日举办的第六届中国能源发展与创新论坛上，中国产业发展促进会副会长、氢能分会会长魏锁表示，绿氢是未来氢能发展的主流方向。随着新能源技术的发展，绿氢成本也将大幅下降，加上碳排放约束政策的出台实施、国内基础设施建设和法规政策的进一步健全，氢能产业将具备规模化发展条件。但他也指出，国内在储能、氢能等领域的材料、部件、技术等环节均需要突破，距离全产业链自主可控的要求都还有一定差距，仍需要加大力度开展科技研发创新。

接下来，小编梳理了世界上最大的光伏制氢装置——福岛氢能研究项目（FH2R）的有关情况，便于大家更深入地了解光伏制氢。

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10MW级制氢装置建设并试运营，10MW电解槽装置，每小时可产生高达1,200 标方的氢气，这是世界上最大的光伏制氢装置。该项目占地220,000平米，其中光伏电场占地180,000平米，研发以及制氢设施占地40,000平米。

整个制氢工厂分为四大设施，分别是制氢车间、储气罐区、压缩与出货运输站、综合管理中心。（FH2R项目系统概要）

FH2R项目配备20MW的光伏发电系统以及10MW的电解槽装置，每小时可产生高达1200 标方的氢气（额定功率运行）。项目占地220,000平米，其中光伏电场占地180,000平米，研发以及制氢设施占地40,000平米。FH2R产生的氢气将为固定式氢燃料电池系统以及燃料电池汽车和公共汽车等提供动力。

FH2R项目一方面根据下游市场供需预测系统开展生产和存储，同时亦可通过调节氢气生产单元来满足电网控制系统的调节需求。当前测试阶段最重要的挑战是使用氢能管理系统来实现氢的生产和存储以及电网供需动态平衡的最佳组合，从而无需使用蓄电池。为了应对这一挑战，测试将开始确定最佳的运行控制技术，该技术使用各自具有不同运行周期的设备单元将电网需求响应与氢气供求响应相结合。

FH2R项目距离福岛县、仙台市以及东京市的距离分别为70公里、100公里和250公里。氢气将主要通过长管拖车运送给上述地区的用户。给2020年东京奥运会和残奥会是配套该项目的亮点，但新冠疫情给这一体育盛事能否如期举办蒙上一层阴影。

FH2R项目中，东芝将牵头整个项目建设，并开发氢能管理系统；东北电力将专注于能源管理系统(EMS)监控、数据采集(SCADA)系统以及与电网相关的事项；岩谷公司将研究氢的需求和供应预测系统，以及氢运输和存储。碱性电解水系统源自朝日Kasei公司先进的氯碱电解技术。
福岛县原来是日本的电力大县，县内有福岛第一核电站和第二核电站，第一核电站在2011年的大地震大海啸袭击下发生核泄漏之后，已经全部废炉。第二核电站停止发电中。所以，“电力大县”之名已经名存实亡。根据2016年9月制定的《福岛新能源社会计划》，福岛将推动氢能实现广泛应用。制氢工厂的建设，不仅是福岛灾后重建的重要一环，更是恢复“电力大县”地位的一大举措。让环保安全的氢能源来代替核电，构建面向未来的能源生产与供应体系，让日本脱离“核电社会”，迈向“氢能社会”，福岛的这一座制氢工厂，会成为一大象征。

运氢车是特别开发的车辆，整个气罐后侧安装有轮胎，也就是说，氢气从储气罐里进入压缩机压缩之后，直接灌注到运输气罐中，而卡车车体直接将气罐挂靠后，就可以拉走，而不需要现场灌充，最大限度保证氢气灌充与运输的安全性。

氢气运输车全长9.390米，重量为20吨，可灌充压力为19.6Mpa的氢气0.237吨（2642Nm3）。整个运输站可以同时对12辆运氢车实施灌充。

FH2R项目技术概况

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