如何快速掌握产业趋势？项目就是反映技术与产业发展情况的镜子，氢云链概括2021年国内光伏制氢项目的主要3个特点如下：
（1）数量缓慢增长、规模实现突破。2021年光伏制氢项目数量对比2020年仅有个位数的增长。2021年实现了万吨级的突破，并落地了全球最大的光伏制氢项目，但距离大规模推广还有距离。
（2）项目区域分布集中，三北地区成赢家。光伏制氢项目集中在三北地区。
（3）大企业主导、政企携手合力推动。项目多由大型能源企业与地方政府共同推动。
总体而言，国内光伏制氢项仍呈现出“示范”的特点，但已经开始逐步具备规模化推广实践的基础。可以说，2021年是光伏制氢在国内由概念走向规模化实践的关键节点。
一
项目概览：万吨项目落地、实现规模突破
据氢云链数据库统计，2021年国内的新签和启动绿氢项目有23个，具体汇总信息见图表1。
图表1 2021年国内绿氢项目汇总表
数据来源：氢云链数据库
根据图表1，国内光伏制氢的项目情况的特点包括：
1、项目数量历年最高，但并未实现跨越式发展
2019年后，国内光伏制氢项目开始明显增加。2021年国内光伏制氢项目数量达到23个，历年最高（见图表2），但与2020年的21个项目基本持平，并没有在数量上实现质的飞跃。这显示了光伏制氢依旧处于示范和试点的阶段，这与国家与地方政策中“探索发展”的定位基本一致，距离大规模推广还有距离。氢云链认为，国内技术验证基本结束，2021年以后，开始进入经济性检验发展阶段。
图表2 2019-2020年光伏制氢项目数量情况
数据来源：氢云链数据库
2、单个项目规模实现了质的突破，中国落地全球最大光伏制氢项目
2021年宝丰1.4万吨光伏制氢项目正式建成，成为现阶段全球最大的光伏制氢项目，实现了国内光伏制氢领域关键性突破；中石化库车年产两万吨绿氢项目也在2021年投建，为国内光伏制氢的高质量发展提供了持续的推力。此外，还有多个年产万吨级以上的项目在2021年签约或投建。
单个大规模项目的持续出现，有利于快速提高国内可再生能源制氢的工程能力，有利于快速扩大绿氢规模，降低绿氢成本，从而推动绿氢在各领域的应用，加快绿氢对灰氢的替代进程。
3、项目大多集中在西北、东北及华北北部地区
目前光伏制氢项目主要集中在内蒙古、河北、山西、新疆等省份，除了当地太阳能资源丰富外，地域辽阔，能够建设大规模集中式光伏也是重要因素。
4、能源企业、央企主导，政企携手共同推动
由于光伏制氢项目的投入高、规模大等示范性特征，而且涉及到能源环节，相关的流程管理标准也尚未完全形成，普通企业难以直接涉足，因此牵头企业仍以中国石化、国家电投、京能电力、三峡新能源等大型能源集团为主，由政企共同推进。中小企业更多以配套形式参与项目。
二
一叶知秋：光伏制氢推动电解槽技术发展
尽管电解水制氢技术被认为已经较为成熟，但光伏制氢场景的发展对国内电解槽厂商提出了新的要求，例如：（1）由于可再生能源具备明显的波动特性、潮汐特性，国内电解槽以碱性电解槽为主，需要发展PEM电解槽技术或大幅提高碱性电解槽的动态响应性能；（2）光伏制氢情况下制氢场所发生了一定的变化，对于电解槽的安全问题有新的要求；（3）我国水资源缺乏问题日益明显，需要考虑电解水制氢的用水问题。（4）其他问题。
针对解决这些问题，国内电解槽厂商与科研机构进行了积极的探索，部分创新技术及产品见图表3。可见，光伏制氢场景的发展在推动国内电解槽市场起飞的同时，也推动了国内电解槽技术的进步。
图表3 2021年国内部分电解水制氢技术及产品创新情况
数据来源：氢云链整理
三
需求确定，规模如何突破？
对于绿氢需求的合理性已经达成共识，本文不再赘述。业内更关注的是绿氢规模化的问题如何解决。具体争议如下：
1、大距离的储运问题。氢储运成本和技术层面都较欠缺，直接导致终端使用价格的上升；2、绿氢应用乏力，难以快速替代蓝氢灰氢。这部分更多问题是原有设备改造成本和绿氢成本；3、新增消纳手段（如燃料电池、储能、冶钢、管道掺氢等领域）还未成规模，且技术环节还有需示范确认事项；4、技术路线选择。我国擅长的碱性电解槽技术能否适应可再生能源制氢的工况？
氢云链认为，最根本问题还是绿氢的成本，由于国内目前碳排放、碳定价、碳税等政策未落地，还尚未对高碳排放企业造成实质成本约束情况下，绿氢成本降低还需要依靠技术迭代、材料创新或者增加规模等方式逐步降低成本。
2021年光伏制氢的项目看，这些问题已经得到了积极的探索，甚至得到了初步的答案。
1、光伏制氢就地消纳
宝丰项目与中石化库车项目均提出了光伏制氢与大规模耗氢化工项目的结合，实现就地快速消纳，一定程度上缓解了氢气大规模、长距离的储运问题，也对灰氢替代进行了积极的探索验证。
这些探索还有望推动发电侧储能、氢冶金等新型氢能应用的发展，尤其是在沙漠地区通过“沙漠-光伏-制氢”的方式实现沙漠治理、化工脱氢和地方工业发展的多重目标。（具体参见《光伏治沙+光伏制氢——沙漠太阳花的掘金术成为西部经济崛起新动力》）
2、离网与在网的协调配合
宝丰等企业对光伏制氢中与电网协调问题进行了初步的探讨，为后来者提供了一定的参考。
3、PEM还是碱性前途未定
国内多家电解槽厂商均推出了动态响应能力较高的碱性电解槽产品，极大地提高了碱性电解槽的适用场景，使PEM不再是可再生能源制氢的唯一答案，有利于延续国内电解槽技术的优势。
四
2021年重点绿氢项目介绍
1、国家级太阳能电解水制氢综合示范项目（约1.4万吨/年）
2021年3月，国家级太阳能电解水制氢综合示范项目正式投产，该项目包括20万千瓦光伏发电装置和产能为每小时2万标方的电解水制氢装置，是宁夏首个氢能产业项目，也是国内最大的一体化可再生能源制氢储能项目，采用单台产能1000标方/小时的国产最先进高效碱性电解槽。顺利投产预计年产氢气1.6亿标方，副产氧气0.8亿标方，每年可减少煤炭消耗25.4万吨、减少二氧化碳排放44.5万吨。
图表4 国家级太阳能电解水制氢综合示范项目图
来源：宝丰能源
2、新疆库车绿氢示范项目（2万吨/年）
2021年11月30日，中国石化新疆库车绿氢示范项目正式启动建设。该项目是国内首次规模化利用光伏发电直接制氢的项目，总投资近30亿元，主要包括光伏发电、输变电、电解水制氢、储氢、输氢五大部分。项目将新建装机容量300兆瓦、年均发电量6.18亿千瓦时的光伏电站，年产能2万吨的电解水制氢厂，储氢规模约21万标立方的储氢球罐，输氢能力每小时2.8万标立方的输氢管线及配套输变电等设施。项目预计2023年6月建成投产，生产的绿氢将供应中国石化塔河炼化，替代现有天然气化石能源制氢。预计每年可减少二氧化碳排放48.5万吨，将为当地GDP年均贡献1.3亿元、创造税收1800余万元。
图表5 新疆库车绿氢示范项目启动仪式图
来源：中石化
3、洪洞县800MW光伏制氢源网荷储一体化项目（1.125万吨/年）
2021年10月31日，洪洞县800MW光伏制氢源网荷储一体化项目完成签约。项目由800MW光伏制氢源网荷储一体化项目投资建设，总投资额约38亿元，制氢项目选址于洪洞县经济技术开发区，制氢规模15000Nm3/h（约1.125万吨/年），分期建设，制氢装置包括水电解槽、储气罐、加气站等装置等。
图表6 洪洞县800MW光伏制氢源网荷储一体化项目签约图
来源：京能国际
五
小结：基本条件具备，产业爆发还差临门一脚！
在“3060”目标下，一方面随着光伏、风电电站规模增加，催生氢化工、氢储能、氢发电等工业领域的氢应用场景增加；另一方面 ，绿氢项目规模增加预示着产业发展趋势，但距离产品爆发拐点，还要政策驱动或者市场应用前景更加确定。氢云链认为，在制氢环节成本、伦理等一系列问题解决后，氢能产业的发展模式可能将转为由上游到下游的推动式发展模式，届时将真正迎来氢能产业未来30黄金发展时期！
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