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到2030年，太阳能制氢成本将低于2美元/千克

时间：2022-01-07 14:16:24 来源：

麻省理工学院的研究人员称，到本十年末，在太阳能资源良好的美国部分地区，与蓝色氢相比，绿色氢的生产可能具有成本竞争力。

他们在最近发表在《 Cell Reports Physical Science》上的“到2030年，商品技术提供的工业规模太阳能氢能否在成本上具有竞争力？”中介绍了他们的发现。麻省理工学院的科学家声称，到2030年，太阳能电解制氢的价格可能达到2.50美元/千克或更低。

他们建立了一个隔离的PV-H2系统的模型，该系统与电力基础设施没有相互作用，可以在太阳不发光时出售多余的电力或购买电力。他们说：“当然，任何现实世界的系统都可以选择并网，但是我们的分析提供了一个限制条件。”但是，离网光伏供电的电解被认为是可行的选择，因为它不会受到日内和年内电价波动的影响。

拟议模型

在提出的模型中，研究人员优化了光伏，电解，储能和其他平衡组件，以确保恒定的氢气产生，同时考虑了全年中光伏产量的每小时变化。

该团队解释说：“这是通过解决一个集成的设计和运营优化模型来实现的，该模型以一个小时的分辨率对整个工厂的运营进行建模。”“使用该框架，我们还能够评估在当前和未来可能的技术成本和性能预测下，以电能或H2形式存储的能量存储和对平准化成本产生的影响之间的权衡。”

科学家还对整个美国大陆上水平的太阳能制氢成本进行了空间分析，同时考虑了组件成本，性能参数和系统因素。

设想的方案考虑到到本十年末电解成本从目前的约800美元/ kW降至500美元/ kW。它涉及到电解效率的提高，在较低的热值（LHV）的基础上，电解效率有望从目前的58％提高到70％。与2020年的成本相比，它还包括将压力容器储氢的资本成本降低了33％，以及降低了地质储氢的资本成本。

研究人员说，廉价的地质储藏使得在有可能的情况下使用更多的PV电力供应具有成本效益，并在更需要的情况下使用产生的氢。科学家说：“因此，与使用更昂贵的压力容器H2进行存储的设计结果相比，具有地质H2存储的系统设计导致更大的相对电解槽尺寸，更低的PV装机容量，更大的H2存储容量以及更低的PV缩减量。”

他们还指出，与季节性变化较小的地区相比，光伏发电季节性差异较大的地区需要更大的储氢能力。


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