可再生能源制氢的必要性及存在的问题

可再生能源制氢有它的优势，采用了可再生能源，以风光水等等可再生能源为载体，以氢气作为一个二次能源的载体，在能源转型中可以和电力互为补充，以实现工业、建筑、电力、交通运输等产业互联。

目前广泛使用的氢源主来自化石燃料、电解水和化工副产氢。此外，生物质制氢、核能制氢和光催化制氢正在研究，还没达到工业化应用的水平。可再生能源制氢只能选择电解水制氢，化石燃料制氢和化工副产氢都是有碳排放的。

现在成熟的水电解制氢主要有两种，一是碱性水电解制氢，二是纯水电解制氢，如今固体氧化物电解水制氢技术现在也在研发的如火如荼，但是还没有达到工业化应用的水平。碱性电解水制氢技术相对比较成熟，可以大规模应用，工艺比较简单，成本比较低廉。纯水电解制氢比碱性制氢有更高的电流密度，结构更紧凑，更加安全可靠，更适用于小规模的制氢场合。

风、光发电有很大不确定性，包括水电有枯水期和丰水期，主要的特点是间歇性、波动性、随机性，尤其是风力发电随机性、波动性更加厉害。很难为负载提供一个持续稳定的电力供应，我国风光资源非常丰富，但是由于电网难以承受，风光资源的开发还受到一定影响。尽管我国风、光发电是全世界发展最快的，可能规模也是最大的，但是还有很多资源有待于开发。

要用可再生能源制氢来去解决这样的问题，主要还是要解决几方面的问题：一是宽功率的调整范围，根据它的波动性和不确定性，整个制氢系统需要有一个比较宽的功率调整范围；二是从电力上来讲，电力耦合，想办法把波动降到最小，适应制氢系统的需要。整个系统需要有一个大的控制系统，如果大规模制氢的话，大规模制氢工厂有一个大的控制系统来进行实时检测与测量、数据通讯和传输，还有控制策略的实现等等。最主要的是制氢设备，制氢设备需要能够适应宽功率波动的高效低成本的制氢系统，才能有可能实现大规模的制氢。