隨著低碳減排需求的不斷增加，綠色制氫技術(shù)越來越受到重視。利用可再生能源電解水制氫是眾多氫源方案中碳排放量較低的工藝。氫能在清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系轉(zhuǎn)型中具有重大戰(zhàn)略意義。其中，電解水制氫技術(shù)被認為是未來很具潛力的制氫技術(shù)。

那么，這項技術(shù)需要多少水呢？會不會制約未來氫的大規(guī)模生產(chǎn)？國際可再生能源機構(gòu)氫能和Power-to-X(以清潔能源為主體的能源轉(zhuǎn)換)領(lǐng)域的專家對這一問題進行了深入研究。

即使在很保守的情況下，如果用海水淡化制氫，水的成本(處理和運輸)將低于制氫總成本的2%，而海水淡化的能耗僅為制氫所需總能量的1%左右。這些數(shù)字表明，水的消耗不應(yīng)成為擴大綠色氫應(yīng)用的主要障礙。

1.綠氫耗水量：擴大應(yīng)用規(guī)模的限制因素？

用水量主要來自：制氫和上游能源載體生產(chǎn)。

步驟一：制氫

就制氫而言，電解水制氫的極限低消耗量約為9 kgho/kgh。考慮到水的脫鹽過程，該比例約為18 ~ 24 kGho/kgh。

步驟二：上游能源載體生產(chǎn)環(huán)節(jié)

就上游能源載體生產(chǎn)而言，光伏發(fā)電耗水量在2.4 ~ 19 kgho/kgh  (50 ~ 400 L/mwh)之間變化，風(fēng)力發(fā)電耗水量在0.2 ~ 2.1 kgho/kgh  (5 ~ 45 L/mwh)之間變化。

一般來說，光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的氫氣總用水量平均為32kgHO/kgH和22kgHO/kgH。

2.總水足跡：使用可再生能源時更低。

水電解制氫的低水足跡的條件是使用可再生能源。如果使用化石能源，整個制氫過程的用水量會突然增加。

3.2050:全球使用的綠氫超過70EJ*，需要多少水？

盡管能源轉(zhuǎn)化和對氫能的需求不斷增加，但通過電解水制氫的用水量將大幅增加。但從宏觀上看，電解水制氫的用水量仍將遠低于其他領(lǐng)域。

近年來，清潔能源的快速發(fā)展為電解水制氫創(chuàng)造了良好的機遇：一方面，可再生能源發(fā)電制氫可以實現(xiàn)全循環(huán)零碳排放，實現(xiàn)真正的綠色制氫；另一方面，隨著風(fēng)電、光電和廉價互聯(lián)網(wǎng)接入成本的降低，制氫成本將持續(xù)降低。