绿氢项目爆发，“碱性+PEM”王炸组合拳！

近日，北京市大兴区首个“光伏微网DC-DC直接制氢”项目在大兴国际氢能产业园完成电解槽集群全系统联动试运行，并通过了北京市科学技术委员会的现场见证与专项验收。

项目采用“碱性+PEM”矩阵式配置方式制氢，依托航天工程自主研制的碱性电解制氢系统和PEM电解制氢系统，实现了纯水电解和碱性电解两种技术路线的协同应用，在保障安全的同时，兼顾系统运行的安全可靠性和高效灵活性。

近两年，国内绿氢项目集中爆发，项目的技术路线也在走向多元化。但尽管如此，碱性电解水制氢技术仍然是目前最具经济性的制氢技术路线，国内绿氢项目中有几乎近80%的项目选择了碱性电解槽制氢。

然而，随着碱性电解槽在绿氢项目运行过程中暴露出运行不稳定、杂质较多等缺点，众多项目业主单位也开始考虑PEM电解槽，而为了项目整体的经济效益，“碱性+PEM”便开始被越来越多的绿氢项目所推崇。

对于当下的绿氢项目而言，碱性电解+PEM电解具备极大优势。

在技术互补性方面，碱性电解槽负荷调节范围为20%-100%，适用于稳定的电力供应，但不适合快速启动和停止，但PEM电解槽负荷调节范围更大，可达0%-120%，适合快速启动和停止，适应可再生能源的间歇性和周期性。对于大型风光制氢项目来说，风力发电或光伏发电都是比较不稳定的，PEM电解槽极大地解决了这方面的困扰。

在成本效益方面，一套碱性电解槽系统的价格远远低于一套PEM电解槽系统价格，目前国内一整套1000标方碱性电解槽系统（包含气液分离和纯化系统）最低价格已经达到了450万元左右，而一整套1000标方PEM电解槽系统（包含BOP系统）最低价格也在1000万元左右。目前国内大型风光制氢项目投资额大概在50亿以上，项目所用制氢设备大概将达到15000标方以上，若是采用“碱性+PEM”两种电解槽，项目在制氢设备上的成本投入可更具经济性。

在2023年之前，国内90%的风光制氢项目都是碱水制氢的技术路线，尤其是在超100MW的大规模绿氢项目中，究其原因，是为了项目的整体经济性。但随着PEM电解槽成本的进一步下降，大型风光制氢项目也开始青睐于PEM电解槽，着眼于项目长期的经济性收益。

目前，国电投大安风光制氢一体化项目、华电达茂旗20万千瓦绿氢示范项目以及中能建松原氢能产业园项目是国内应用“碱性+PEM”两种技术路线的大型绿氢项目。

可以发现，3个项目仍以碱性电解槽为主，大安项目PEM电解槽占比稍高，在22%。

基于技术成熟情况，碱性电解槽在国内具有更明显的成本优势。但碱性电解槽对电力稳定性较高，不适用于风光等间歇性电能，更实用于电网电解制氢。而PEM电解槽风光耦合能力更强，冷启动时间、响应速率、负荷范围分别为20-30分钟、秒级、5-125%，均优于碱性电解槽的1-2小时、数十秒级、30-100%，故更适配风光发电的波动性。

随着PEM设备的降本，碱性+PEM协同制氢是未来的发展趋势，有数据表明，当用电成本为0.3元/度时，50%碱性+50%PEM的成本与100%碱性的成本相当，且在成本不变的状态下加强了风光耦合，提高了制氢效率。