太阳能板光伏发电作为国家鼓励发展的绿色清洁能源，近年装机规模不断增大，但光伏发电具有随机性、波动性、阶段性供电等问题，增加了电网调度难度。随着光伏装机规模的不断扩大，光伏发电将面临增加储能问题，为光伏发电持续发展带来了一定挑战。光伏发电制氢用于天然气掺烧、燃料电池，可丰富终端用户用能多样性，保障能源安全，也是解决光伏发电所面临问题的一种途径。

太阳能板光伏发电技术和制氢技术都较为成熟，光伏制氢系统技术研究相对较多，但还未出现大型工程。光伏制氢技术主要集中在光伏制氢联合运行模式优化与光伏制氢系统设计及优化方面，目前研究主要集中于系统设计优化，对于整个系统的经济性缺乏研究。本文重点研究光伏制氢经济性，并与传统行业制氢成本进行对比分析，从而为光伏制氢提供发展路径建议。

光伏制氢技术路线

太阳能板光伏发电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。光伏直流发电系统相比传统电站减少了逆变和升压的过程，主要设备设施包括光伏组件、汇流箱、支架、基础、接地装置等，光伏组件可根据制氢站输入电压和电流要求进行串、并连配置，从而提高系统效率。电解水制氢目前技术成熟、设备简单，运行和管理较为方便，制取氢气纯度较高，无污染，主要有3种技术路线。

碱性电解槽制氢。该种电解槽的结构简单，适合大规模制氢，价格较便宜，效率偏低约70%~80%，主要设备包括电源、阴阳极、横膈膜、电解液和电解槽箱体组成，电解液通常为氢氧化钠溶液，电解槽主要包括单极式和双极式。

质子交换膜电解槽（PEM Electrolyzer）制氢。效率较碱性电解槽效率更高，主要使用了离子交换技术。电解槽主要由聚合物薄膜、阴阳两电极组成，由于较高的质子传导性，电解槽工作电流可大大提高，从而提升电解效率。随着质子交换膜、电极贵金属技术进步，PEM电解槽制氢成本将会大大降低。

固体氧化物电解槽（Solid Oxide Electrolyzer）制氢。可在高温下工作，部分电能可由热能替代，效率高、成本低，固体氧化物电解槽是三种电解槽中效率最高的设备，反应后的废热可与汽轮机、制冷系统进行联合循环利用，提升效率，可达到90%。