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電解水制氫氣是通過電能向水提供能量，打破水分子的氫氧鍵來產(chǎn)生氫氣的方法。

工藝簡單無污染，生產(chǎn)效率一般為75%-85%，每立方米氫氣電耗為4-5kW·h，由于電費占水電解制氫總生產(chǎn)成本的80%左右，競爭力不高。

因此，水電解制氫成本的關(guān)鍵在于能耗。

這就引出了兩種降低成本的途徑:一是降低電解過程中的能耗，二是使用低成本的電力作為制氫的原料。

降低成本的途徑之一:降低工藝能耗，提高電解效率。

堿解技術(shù)最為成熟，但效率較低，高效的PEM和SOEC技術(shù)有待推廣。

目前電解水制氫主要有三種技術(shù):堿性電解水、質(zhì)子交換膜電解水(PEM)和固體氧化物電解水(SOEC)。

其中，堿性電解水是最成熟、工業(yè)化程度**的制氫技術(shù)，但其電解效率只有60-75%。國外開發(fā)的質(zhì)子交換膜技術(shù)和SOEC技術(shù)都能有效提高電解效率，尤其是質(zhì)子交換膜技術(shù)已經(jīng)引入國內(nèi)市場。

降成本的第二條路徑:利用低成本電價作為制氫原料。

中國大工業(yè)電價低于世界平均水平，西北地區(qū)電價**。與其他**相比，中國的工業(yè)電價處于較低水平。

根據(jù)2016年的統(tǒng)計，中國工業(yè)電價平均為0.107美元/千瓦時，排名世界第八，僅為**的三分之一。相對低廉的電價為電解水制氫在中國的發(fā)展提供了有利條件。西北大工業(yè)電價低。分省份來看，谷峰電價分別排在河北省和安徽省**位。青海省峰谷電價**，全國谷電價平均0.33元/千瓦時，峰電價平均0.90元/千瓦時。西南、西北地區(qū)大工業(yè)用電價格普遍低于全國平均水平，對發(fā)展電解水制氫、節(jié)約能耗更為有利。

西北棄風棄電，可電解水制氫。我國棄風棄電問題突出，有利于電解水制氫。近年來，新能源持續(xù)快速發(fā)展已遠遠超過電網(wǎng)承載能力，新能源消納矛盾十分突出。棄水棄風電量逐年增加。目前我國正在大力推廣可再生能源，大量棄風棄水造成的棄電是電解水制氫發(fā)展的有利條件。

西北棄風棄電排**。

隨著我國可再生能源裝機逐年增加，每年丟棄的可再生能源數(shù)量驚人。

2018年，全國棄風棄電277億千瓦時，其中西北地區(qū)166.9億千瓦時，占全國的60.25%，其次是華北地區(qū)(占全國的33.68%)和東北地區(qū)(占全國的5.45%)。

如果每立方米氫氣用電量為5千瓦時，全國棄風發(fā)電可生產(chǎn)55.4億立方米高純氫氣。

2018年，風電棄風率排名前三的省份分別是新疆、內(nèi)蒙古和甘肅，全國平均風電棄風率為7%，均超過10%。由于可再生資源豐富，西北各省也是電價**的地區(qū)。

長期來看，低成本電力主要來自光伏和風電。

雖然我國每年產(chǎn)生大量的棄風棄電，但由于棄風棄電產(chǎn)生的電壓不穩(wěn)定，難以大規(guī)模推廣，解決電解水制氫的成本問題并不是**選擇。

從長遠來看，光伏和風電是電解水制氫企業(yè)低成本用電的主要來源。

全國大工業(yè)電價平均價格為0.61元/千瓦時。以光伏系統(tǒng)投資成本(5元/W)和全國年均有效利用小時數(shù)1150小時計算，目前光伏系統(tǒng)發(fā)電成本為0.5930元/千瓦時，已經(jīng)低于大工業(yè)電價。

受益于PERC和雙面技術(shù)的應(yīng)用和普及，光伏系統(tǒng)投資不斷減少，預(yù)計2019年將低至4元/W，部分項目可達3.5-3.6元/W的水平，光伏系統(tǒng)投資4元/W時，對應(yīng)的電費為0.5121元/kWh。

2019年4月，**發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善光伏發(fā)電上網(wǎng)電價機制的通知》，將基準上網(wǎng)電價改為指導(dǎo)價，確定ⅰ-ⅲ類資源區(qū)新建光伏電站指導(dǎo)價分別為每千瓦時0.40元、0.45元和0.55元，進一步促進光伏產(chǎn)業(yè)平價上網(wǎng)。

2018年，全國風電平均利用小時數(shù)為2095小時?？紤]到7%的棄風率，實際平均利用小時數(shù)為1948小時。以7500元/千瓦的投資成本計算，目前全國風力發(fā)電成本約為0.3656元/千瓦時，低于光伏發(fā)電成本。