产生太阳能氢气有两种主要方法：利用太阳能制氢。第一种是通过光化学过程，直接使用太阳能分解水。第二种是太阳能电解，它使用太阳能电池发电并为电解槽供电。
虽然光化学过程因其直接制氢而具有吸引力，但它仍必须进行重大创新才能实现可扩展性。另一方面，太阳能电解使用已经建立的技术，因此可以更直接地用于为某些地区提供生产大量绿色氢气的机会。
当前的太阳能氢能能力
2023 年的一篇研究论文分析了光伏制氢的进步和挑战，强调了光伏电池的安全、生产、储存、利用、商业化、天气变化和冷却等关键障碍。该论文报告称，迄今为止实现的最高太阳能制氢效率为 30%。
通常，这些 30% 的系统完全依赖电能，并且由于大量热损失而效率低下。一种解决方案是混合光伏热系统，该系统将太阳能转化为电能和可用热量，将工艺效率提高多达 80%。
在这两个系统中，多余的能量可以储存为氢气，并在未来的某个时候使用，而不是被浪费掉。混合动力系统还有一个额外的好处，即产生的热量可以馈送到电解过程（在较高温度下效率更高）或用于为建筑物供暖。其他方法，例如通过水分解进行光电催化制氢
现有太阳能氢能项目
马尼拉社区太阳能电池阵列 – 新南威尔士州
2020 年，新南威尔士州农村地区的一个项目获得了 230 万澳元的赠款，用于 4.5 MW 太阳能电池阵列和 2 MW 太阳能储氢系统。该装置也将是首批使用硼氢化钠 （NaBH） 形式的固态储氢的商业规模项目之一4).这种“H2Store 电池”技术由新南威尔士大学开发，成本与现有的化学电池存储技术相当。
First Solar & Nel Hydrogen
美国太阳能系统制造商 First Solar 与挪威的 Nel Hydrogen 合作开发了一座发电厂，生产太阳能制氢和低成本电力。最初，他们使用质子交换膜 （PEM） 电解系统，但面临设备挑战。Nel Hydrogen 传统上使用的球型转子流量计缺乏必要的精度，因此他们改用 Alicat 质量流量计来测试其 S、H 和 C PEM 电解槽。
BP， Iberdrola， & Enagás
英国石油公司与 Iberdrola 合作，Enagás 安装了一台光伏供电的 20 MW 电解槽，这将使他们能够从灰氢消费过渡到绿色氢气消费。
Soto Solar España（西班牙索托太阳酒店）
独立生产商 Soto Solar España 计划到 2024 年开发一个 1 吉瓦的光伏园区，配备 100 MW 电解槽。
宝丰能源
中国煤矿公司暴风能源于 2021 年宣布计划建造两台 100 MW 太阳能发电机，为电解供电，作为其将 CO 减半的努力的一部分。2到 2030 年排放。该项目于 2021 年 12 月左右完工，被宝峰能源声称是世界上最大的太阳能氢能发电项目。
中石化 & 隆基
早在 2021 年，石油公司中石化就曾与太阳能技术制造商隆基合作，通过开发绿色氢气生产基础设施来致力于该公司的脱碳工作。2025 年，中国石化宣布成立 6.9 亿美元的氢能风险投资基金，用于投资氢能初创公司。
H2B2 型
从 2018 年开始，加州能源委员会发布了一项招标，要求在全州建立可再生氢发电设施。由氢加工公司 H2B2 提出的 SoHyCal 项目自称是北美最大的运营绿色氢气生产厂，完全由可再生能源提供动力。
市场机遇和未来展望
全球对脱碳的推动引发了对光伏氢能项目的投资增加，许多国家和公司都在寻求减少对化石燃料的依赖并降低每千瓦的美元成本。分析师预测，在重工业、运输和电网平衡需求的推动下，到 2030 年，绿色氢需求可能会急剧上升。包括欧盟、美国、中国和澳大利亚在内的主要经济体正在推出政策、补贴和研究资金，以加速采用。随着技术的成熟和成本的持续下降，太阳能氢不仅可以改变能源格局，还可以在可再生化学品、合成燃料和分布式储能方面创造新的市场机会。
应用
将太阳能转化为氢气需要系统在不同条件下可靠运行，同时保持高效率和安全性。Alicat的精密质量流量和压力仪器已支持各种太阳能氢能项目实现这些目标。
一个研究实验室需要一种现场解决方案，在将混合物送入燃气轮机之前，以精确的比例混合天然气和氢气。氢气由由 30 kW 太阳能电池板供电的 PEM 电解槽产生。为了确保一致的流量和混合，他们使用了 FusionFlow MXM 一体化气体混合器，在 40 PSI 和 150 SLPM 下提供稳定的输出，以满足涡轮机的要求。
在另一个项目中，Alicat 液体流量控制器用于在现场部署之前通过原型设备输送去离子水。此外，Alicat MC 系列质量流量控制器有助于沉积多晶和掺杂多晶硅，用于开发太阳能电池原型。
凭借可靠的流量和压力控制，Alicat 仪器继续推动全球清洁能源创新。