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光伏發(fā)電作為**激勵(lì)持續(xù)發(fā)展的綠色清潔能源，近些年裝機(jī)規(guī)模不斷發(fā)展，但光伏發(fā)電具備偶然性、不確定性、階段性供電系統(tǒng)等諸多問題，增強(qiáng)了電網(wǎng)調(diào)度難度。伴隨著光伏裝機(jī)規(guī)模的不斷發(fā)展，光伏發(fā)電將面臨儲(chǔ)能技術(shù)提升問題，這給光伏發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展觀增添了一定挑戰(zhàn)。光伏發(fā)電制氫用以天燃?xì)饣旌蜌淙剂想姵?，可豐富多彩終端產(chǎn)品用戶的電力能源多元性，保證能源問題，也是解決光伏發(fā)電難題的路徑。

光伏發(fā)電技術(shù)和制氫技術(shù)性相對(duì)性完善，光伏發(fā)電制氫系統(tǒng)技術(shù)科學(xué)研究比較多，但尚未發(fā)生大型工程。光伏發(fā)電制氫技術(shù)性主要在光伏發(fā)電制氫協(xié)同運(yùn)行模式的優(yōu)化和光伏發(fā)電制氫系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)和提升上?，F(xiàn)階段的科學(xué)研究主要在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化上，缺乏對(duì)全部系統(tǒng)軟件經(jīng)濟(jì)發(fā)展性研究。本論文關(guān)鍵科學(xué)研究光伏發(fā)電制氫的合理性，及與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的制氫成本開展對(duì)比分析，為光伏發(fā)電制氫給予發(fā)展路徑提議。

1光伏發(fā)電制氫技術(shù)方案

光伏發(fā)電制氫關(guān)鍵運(yùn)用光伏發(fā)電系統(tǒng)軟件所產(chǎn)生的直流電源立即供貨制氫站的制氫用電量。和傳統(tǒng)發(fā)電廠對(duì)比，光伏發(fā)電直流發(fā)電系統(tǒng)軟件降低了逆變電源和變壓全過程。關(guān)鍵設(shè)施設(shè)備包含太陽能組件、匯流箱、支撐架、基本、接地系統(tǒng)等。太陽能組件可以根據(jù)制氫站的鍵入電壓和電流規(guī)定串連配備，增強(qiáng)系統(tǒng)軟件高效率?，F(xiàn)階段，水的電解制氫技術(shù)成熟，機(jī)器設(shè)備簡(jiǎn)易，作管理方法便捷，制氫純凈度高，零污染，主要包括三條技術(shù)方案。

偏堿電解槽制氫。該電解槽結(jié)構(gòu)緊湊，適用規(guī)模性制氫，價(jià)格低，效率不高約70%~80%的關(guān)鍵設(shè)備包含開關(guān)電源、陰陽極、膈膜、電解質(zhì)溶液和電解槽箱。電解質(zhì)溶液一般是氫氧化鈉溶液，主要包含單級(jí)和雙極。

高聚物膜電解槽（PEMElectrolyzer）制氫。高效率較偏堿電解槽效率**，關(guān)鍵用了離子交換技術(shù)。電解槽主要是由聚合物薄膜，陰陽兩電級(jí)構(gòu)成，因?yàn)橄鄬?duì)較高的反質(zhì)子傳導(dǎo)性耳聾，高聚物膜電解槽工作電流可進(jìn)一步提高，從而提升電解法高效率。伴隨著質(zhì)子交換膜，電級(jí)貴重金屬科技進(jìn)步，高聚物膜電解槽制氫成本可能大幅度降低。

固態(tài)金屬氧化物電解槽（SolidOxideElectrolyzer）制氫。它能夠高溫下工作中。一部分電磁能能用熱量替代，高效率，成本低。固態(tài)金屬氧化物電解槽是三種電解槽中高效率**機(jī)器設(shè)備。反映后設(shè)備溫度能與汽輪發(fā)電機(jī)和制冷機(jī)組一起回收利用，提高工作效率90%。

水的電解制氫技術(shù)方案完善。現(xiàn)階段，電價(jià)難題并未大范圍營銷推廣。現(xiàn)階段商業(yè)用電制氫成本太高，競(jìng)爭(zhēng)能力差。

光伏發(fā)電制氫經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

2.1.傳統(tǒng)式制氫成本剖析

目前市面上完善的制氫方法主要包含煤化工制氫、工業(yè)甲醇制氫、天燃?xì)庵茪浜凸I(yè)副產(chǎn)物制氫[6]。煤化工制氫的投資成本比較高。伴隨著規(guī)模的提升，單位投資大幅下降，原料劃算。按5800卡松木顆粒測(cè)算，500元/噸的制氫成本僅是0.7元/Nm3(表1)；工業(yè)甲醇制氫項(xiàng)目投資比較低，合適25000Nm3下列制氫經(jīng)營規(guī)模，按1Nm3氫氣耗費(fèi)0.工業(yè)甲醇72kg，甲醇價(jià)格按2319元/噸測(cè)算，制氫成本如表2圖示；天燃?xì)庵茪鋯挝煌顿Y成本低，1萬Nm3之上合理性不錯(cuò)，按1Nm3氫氣耗費(fèi)0.6Nm天燃?xì)鈨r(jià)格為13天燃?xì)?82元/Nm制氫成本如表3所顯示。

2.光伏發(fā)電制氫成本及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

以1000Nm3/h以水電解制氫為例子，總投資約1400萬，按1400萬余元，Nm3氫氣耗費(fèi)5kWh電磁能測(cè)算，不一樣電價(jià)測(cè)算制氫成本剖析如表4圖示。光伏發(fā)電制氫電價(jià)保持在0.3元/kwh下列時(shí)，制氫成本具備競(jìng)爭(zhēng)能力。根據(jù)目前的市場(chǎng)價(jià)格，以1000元計(jì)算，MW光伏發(fā)電直流系統(tǒng)成本如表5圖示。

以一類資源區(qū)為例子，**年光伏發(fā)電利用小時(shí)為1700鐘頭，別的主要參數(shù)為：裝機(jī)量1000MW，經(jīng)營期一年，資產(chǎn)投資比例20%，周轉(zhuǎn)資金10元/kW，貸款年限為10年，付息方式為等額本息還款，長(zhǎng)期貸款利率為40年。.90%，折舊費(fèi)期20年，殘值率5%，維修率00.5%，工作人員5，人力年平均工資7萬余元，福利費(fèi)用等70%，保費(fèi)0.3元/23%的原材料成本kW，10元/其它雜費(fèi)/其它雜費(fèi)kW。依據(jù)所有項(xiàng)目投資內(nèi)部報(bào)酬率達(dá)到8%的反算電價(jià)，剖析測(cè)算成本為2%.3億，2億，1.8億，1.6億元的電價(jià)。經(jīng)測(cè)算，在符合所有項(xiàng)目投資內(nèi)部報(bào)酬率8%時(shí)，不一樣成本中的電價(jià)如表6圖示。

光伏發(fā)電制氫在網(wǎng)絡(luò)資源一級(jí)地域具備經(jīng)濟(jì)效益分析，工業(yè)甲醇制氫成本小于天燃?xì)庵茪?。伴隨著光伏發(fā)電成本的持續(xù)下降，光伏發(fā)電制氫的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步增強(qiáng)。文中不會(huì)考慮氫氣運(yùn)送成本。光伏發(fā)電立即供電系統(tǒng)制氫應(yīng)挨近需求者。網(wǎng)絡(luò)資源一級(jí)地域主要在西北地域。該地區(qū)氫氣客戶主要為煉油化工公司，供氣量大，對(duì)制氫站經(jīng)營規(guī)模規(guī)定大。

光伏組件價(jià)格快速降低。伴隨著價(jià)格的進(jìn)一步降低，一些二級(jí)資源區(qū)的光伏發(fā)電制氫都將具備競(jìng)爭(zhēng)能力。這種地域相對(duì)性挨近負(fù)荷中心，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，對(duì)氫氣的需要非常大。光伏發(fā)電制氫加工工藝簡(jiǎn)易，運(yùn)行管理難度系數(shù)低，制氫經(jīng)營規(guī)模可以根據(jù)場(chǎng)所和需要模塊化設(shè)計(jì)。伴隨著燃料電池技術(shù)的發(fā)展，分布式系統(tǒng)可再生資源制氫供貨氫燃料電池也將是未來關(guān)鍵發(fā)展趨向。