光伏电催化制氢把太阳能的收集与转化分成两步:光伏电池把光变成电,电解池用直流电把水分解。两步各自成熟,难点在中间的匹配。
一是间接耦合,光伏发电经变流器后接入电解池;二是直接耦合,光伏板直接连到电解池电极。直接耦合结构简单、损耗低,但对光伏工作点与电解池特性的匹配要求高。
太阳能到氢能的整体效率,应基于同一基准面积与同一时间段计算,并说明是否计入辅助能耗(泵、控制、变流)。只报电解效率或只报光伏效率,都会高估实际水平。
光伏转换效率、电解池电压与法拉第效率、以及系统运行时长。稳定性往往是户外方案最先暴露的短板。
问:直接耦合需要最大功率点跟踪吗?通常需要,否则工作点偏移会显著降低输出。
问:阴天能用吗?输出随辐照下降,可能导致电解池电压不足而停止产氢。
问:需要储能吗?若要连续运行则需要,否则仅日间产氢。