电解水制氢

随着国家“双碳”目标的推进，电解水制氢将迎来爆发式增长，其中电源的拓扑及控制对提升制氢系统效率具有重要意义。对DC/DC隔离型制氢电源的拓扑进行梳理及分析，针对不同的应用场景，分别从单级型、两级型、并联型和多端口型DC/DC隔离型制氢电源的结构及其优缺点进行分析，结果表明，全桥谐振变换器及考虑电解槽温度、压力及氢/氧交叉渗透反馈的控制方案，将成为适应宽范围、强波动的大功率规模化制氢电源发展趋势，且隔离型三端口DC/DC变换电源将成为分布式集成化电-氢耦合未来发展模式，为电解水制氢电源进一步研究提供参考。

为推进太阳能、氢能等清洁可再生能源的利用，并使之更好地与虚拟电厂技术融合，针对光伏电站与电解水制氢的耦合系统，进行了规模化聚合资源运行模式构建和计及资源初始投资的相关经济性分析。同时，结合对光伏电站实际工程项目年出力数据的分析，探讨了该类耦合资源作为虚拟电厂资源时，在实现支撑新型电力系统、促进新能源消纳的同时，可以维持并不断优化自身经济性，并指出了其中值得重点关注的运行模式优化要素、设备功能特点和市场条件，供相关研究参考。

在复杂多变的国际环境下，全球能源产业布局调整给氢能发展带来新机遇。国际氢能委员会与管理咨询公司麦肯锡联合发布的分析报告《氢能洞察2023》显示，随着全球氢能产业强势增长，到2030年全球氢能直接投资额有望达3200亿美元。中国产业发展促进会氢能分会发布的《国际氢能技术与产业发展研究报告2023》预测，2050年全球氢能需求将增至目前的10倍，届时氢能产业链产值将超过2.5万亿美元。巨大市场预期进一步推升各路资本对氢能产业链的关注度。然而部分正在融资的氢能企业面临融资难度增加、融资周期拉长、交易对价降低、交易附加条件多等情况。氢能企业需要更清晰地认识当前形势并及时进行有效应对。本文对近期世界主要国家和地区氢能发展走向及变化进行分析，基于现阶段我国氢能产业链现状及趋势，研判产业投融资方向。研究认为，上游环节成为氢能产业投融资扩容的新增长极，电解水制氢产业链企业的融资均聚焦于核心材料领域，以燃料电池制备为主体的中游环节是资本重仓的热点领域，输氢管道投资拉动效益显著。

氢能作为洁净能源利用是未来能源变革的重要组成部分，全球各国积极制定氢能战略。?2022年，全球氢气产量约为9477.1万吨，其中天然气制氢5847.4万吨，占比约61.7%；煤制氢1762.7万吨，占比约18.6%；工业副产氢1686.9万吨，占比17.8%；由于技术成熟度不高以及尚未形成规模化，电解水制氢、含CCUS技术的化石燃料制氢等清洁氢的产量较低，约为180.1万吨，占比1.9%。2022年，中国氢气产量达3526.2万吨，规模增长率较前两年有所降低，是由于煤制氢和天然气制氢是中国当前最主要的氢气来源，但不使用CCUS技术下的煤制氢和天然气制氢存在碳排放，化石能源制氢逐渐受到管控，从氢气产量来说，中国逐渐由高速增长转变为高质量增长，清洁氢气的占比将逐渐提高。

重点介绍了水电解、甲醇重整制氢及燃料电池技术的研究与应用情况。李俊指出，基于质子交换膜电解水制氢、甲醇重整制氢、燃料电池的储能技术可以促进多领域深度碳减排，实现电网功率动态平衡、可再生能源跨季节、跨地域存储与消纳以及保障电力系统安全稳定运行。

近日，美国密歇根州一家能源系统公司SesameSolar推出了全球首个100%利用可再生能源的移动式纳米电网。该电网配备了太阳能电池板、电池储能系统以及电解水制氢设备，不仅可以自由选择尺寸进行模块化定制，还能够轻松搬运至任意场所，为偏远落后的离网地区用电开拓出一个全新的解决方案。

12月20日获悉，国家重点研发计划项目“数据驱动的氢能关键催化材料高效开发与应用”进入实施阶段。该项目共设5个子课题：氢能关键催化材料的智能设计与筛选、高性能氢能催化材料的高通量制备、质子交换膜电解水制氢高通量评测与应用示范、质子交换膜电解水制氢高通量评测与应用示范、锌镍空液流电池高通量评测与储能示范，分别由北京化工大学、中国科学院过程工程研究所、中国石油化工股份有限公司、中国石油天然气股份有限公司、浙江绍兴供电公司5家单位承担。

​9月28日，华电德令哈1000MW光伏发电配套的PEM电解水制氢示范工程项目正式投产，制出青海省第一方纯度99.999%的绿氢，该项目是国家“揭榜挂帅”重大项目，同时也是青海省首个绿电制氢项目。

​4月8日，郑州市氢能产业发展中长期规划（2024—2035年）发布，其中指出：到2025年，郑州市氢能产业总产值达200亿元，形成以工业副产氢为主体，可再生能源电解水制氢为辅的氢气供应保障体系，低碳氢供应能力达到1万吨/年。布局加氢站200座，其中制加氢一体站10座，开展管道掺氢试点，规划1条纯氢管道。建成绿氢示范项目1—2个、液氢示范项目不少于1个。推广燃料电池车辆不少于2500辆。