摘要:氢气是一种清洁无污染、并且可以长时间进行储存的二次利用能源，在可再生能源的发展领域下，扮演着不可缺少的角。随着国民经济的迅速增长，对这种可再生能源的需求量越来越重，所以氢气能够满足人们在能源利用上的需求，同时也在促进经济发展中发挥了及其重要的作用。
关键词:电解水制氢 可再生能源 经济发展
引言：氢气的来源比较广泛，密度比较大，主要用于电力、热力等等许多环境，本文主要介绍了电解水制氢技术在可再生能源中的应用问题，这种技术对于能源安全和环境保护的方面相对比较成熟，并且这种技术的应用在大范围内取得了飞速发展，这种技术的选择是绿低碳之路的必然选择，也是应对全球气候变化、实现社会高质量发展的必要战略基础。
一、电解水制氢技术的分类
（一）碱性电解水电解制氢
对于碱性的电解水制氢装置是由许多个正负极电解池组成【1】，并且每个电解池对应着阴极、阳极，通入电流后，还有中间的一层隔膜，这层隔膜由石棉组成，起到了分离气体的有效作用，可以分解水，产生氢气和氧气的作用，随着电解池稳定的提高，电解的电压也会越来越低，碱性电解水电解制氢的方法是目前我国应用最佳广泛并且技术更加成熟的方法，所以导致了对这种技术的研究相对来说就比较少，我国对于这种方法的研究主要是在水电解制氢的设备研究方面。即使在设备研究的方面取得了相对不错的进展，但是消耗比较大、成本也比较高的弊端还是没有得到更好的解决。
（二）固态聚合物电解水制氢
固态聚合物电解水制氢与碱性电解水制氢的技术相比较，固态电解水制氢的优势就比较明显的展现出来，固态电解水制氢的过程中【2】，在电解循环的这一个环节没有碱液的丢失和被腐蚀的情况，从而在电解的过程中减少了电阻的使用，进一步提高了系统的效率。固态聚合物电解水的过程中，具有比较良好的化学性能稳定性，也有比较好的气体分离特点，一方面提高了电解池中氢的稳定性和安全性，也增加了氢的纯度，从而进一步增大了电解的效率。固态聚合物在制氢是采用了更加先进的技术结构，能够在一定程度上降低了能耗，通过
这一系列的优点可以看出，固态聚合物电解水制氢的环境比较充分、纯度比较高、效率也比较高的众多特点，在我国近年来也取得了更多的重视。
（三）高温固体氧化物电解水制氢
高温固体氧化物电解水制氢的技术不存在高温密封的问题，但是这种技术由于受到材料的耐受程度的限制、清洁效率高的能源的支持和一些资源的价格低廉等一些问题，导致了这种方法没有得到工业化企业的广泛应用但是这种技术方法，大大有效的降低了能源消耗【3】，提高了系统制氢的效率，性能也得到了大大地提高和改善，在电解水的过程中减少了能量损失，主要这种方法可以采用非贵金属催化剂，减少了在电解水制氢是的成本问题。王晓晨
二、电解水制氢技术在各个领域的应用
（一）电解水制氢技术在风力领域的应用
根据上述三种电解水制氢方法的探究，这三种技术都可以应用到风力发电的系统当中来，碱性电解水技术相对来说比较成熟、成本比较低。风力发电的电源稳定性比较差，所以风力发电的电源系统更加适用于风力发电的系统当中的碱性电解水制氧系统。固态聚合物电解水
制氢技术具有比较好的运行基础，对于风力发电系统电源提供的不稳定性能够有效的结合。但是成本比较高，规模没有得到广泛的运用，所以限制了固态聚合物电解水制氢技术在风力发电系统中的应用。高温固态氧化物电解水制氢技术具有比较高的电解效率，由于温度较高和规模比较小，也大大限制高温固态氧化物电解水制氢技术在风力发电系统中的应用。
（二）电解水制氢技术在太阳能领域的应用
太阳能发电也是比较新型的可持续发展能源，通过太阳光转化为电能。具有独立的发电系统，并且适用于这种太阳能发电系统的制氢技术主要还是碱性电解水制氢技术和固态聚合物电解水制氢技术两种。太阳能发电系统的规模远远小于风力发电系统，所以导致了太阳能发电系统制氢的规模也比较小，而且极其不稳定，会有一定的波动，在晚上的时候就无法进行发电，这种频繁启动暂停的运行特点要有良好的电解水制氢装置才能调动。所以，更适用于太阳能发电系统的技术是固体聚合物电解水制氢技术。
（三）电解水制氢技术在热能领域的应用
太阳能光热技术是运用大量的反射镜，将太阳光聚集的热能全部集中在一个点上，再通过
热转换设备进行传导高高压的蒸汽体，热能发电具有装机的容量比较大，规模具有很大的可塑性，并且在电解水制氢过程中对环境的污染比较小，所以热能能够实现高效、稳定、清洁的规模化制氧连续性，并且最后对电解水制氢技术提供了比较大的经济效益。
三、电解水制氢技术未来发展方向和策略
（一）输入电解槽解决可再生能源比例的问题
通过对新能源随机性的情况下，不断的输入电解槽可以解决可再生能源的比例的问题，制氢过程中频繁的启停所引起的氢氧比例浓度的问题，还有一些压力的变化，这就对设备的稳定性和安全性提出了比较高的新要求。目前我国对于这方面的研究比较少，对于输入电解槽解决可再生能源比例的问题的实践探究数据还不够充足，并且没有得到突破性的进展，导致电解水和电解设备之间的匹配程度和匹配融合性还要进行进一步的提高和加强，这样才能大大推动电解水制氢技术的广泛应用。
例如，能源研究院在水电解槽中，电解槽隔板不能解决完全隔离空气的程度，这样就会导致氢气的扩散，从而影响了制氢技术的进行，这样可以运用输入电解槽的方式进行，主要还是依赖于电解槽系统的可靠性和耐久性研究，这样可以大大促进了电解水制氢技术的效率。
（二）绿电制氢的展望
目前我国制氢水平的遥遥领先，有希望打开可再生能源在各个领域的渗透，逐渐降低对于不可再生能源的消费比重，我国开始实行正在向绿电制氢的方向发展，并且相关的规模和计划已经有了初步的建立，在电力交互系统方面的性能能够有效的得到了提升，中国在氢能产业的发展在关键技术的引进上进行了更加深入的探究、也进行大量的创新实践。但是绿电制氢技术的成本仍然比较高，这就需要政府在可再生能源上提供支持和帮助，可以通过政府提供改善关键性的材料增加生产规模来进行改善降低绿电制氢的成本问题。
例如，能源技术集团在电解水制氢技术上取得了遥遥领先的成绩，但是对于绿电制氢的技术研究实践还是不够成熟，该集团主要采用了重点发展产业化技术的经济性，虽然对于绿电制氢的展望比较急迫，但是通过降低其的生产原料成本，使得在绿电制氢的技术取得了发展迅速、产氢的速率和效率得到了前所未有的提高，这种技术的突破慢慢实现了绿电制氢的展望。
（三）健全标准体系，完善基础设施建设
制定国家层面的氢能发展的规划路线图，吸引良性资本的市场基础支持，并且合理的分配资源，不断的加强技术的短板资金资源的投入，建立健全氢气也主要能源品的生产管理规范体系标准，确保氢成熟安全体系的完成。不断加强核心技术的攻克，进一步完善基础设施的建设。大力的鼓励和支持先示范后推广的电解水制氢技术在可在能生能源中的发展，加强引导氢能行业的规则有序的发展进行，要严格避免氢气建设和盲目竞争。
例如，能源政策研究中心对于基础设施的普及和对于氢终端的推广是相辅相成相互依赖的关系，但是在制氢技术过程中的不健全体系和发展是，在制氢技术发展比较有潜力的地区，加强建设一些基础设施。实现制氢技术的核心竞争力和氢能基础建设，对于氢的可持续发展推广氢能有着重要的作用。
总结：
综上所述，通过本文的应用研究，氢能是一种无污染并且能够储存的二次能源，在众多领域中都有着必不可少的作用，更多的制氢技术的研发支持都具有较大的潜力，利用可再生能源电解水制氢，对于社会经济的可持续发展具有比较光明的前景。
参考文献：
[1]俞红梅,邵志刚,侯明,衣宝廉,段方维,杨滢璇. 电解水制氢技术研究进展与发展建议[J]. 中国工程科学,2021,23(02):146-152.
[2]鲁宇,张大弛,韩思雨,王晓晨,付一帆. 高渗透率可再生能源情景下氢能发展分析[J]. 湖北电力,2021,45(01):53-59.
[3]丛琳,王楠,李志远,李娜,周喜超. 电解水制氢储能技术现状与展望[J]. 电器与能效管理技术,2021(07):1-7+28.
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