到2050年，可再（zài）生氫可（kě）能占全球能（néng）源的20%左右。可再生能源的生產將（jiāng）主要通過水（shuǐ）力發電、風力發電和（hé）太陽能發電。特種氣（qì）體和高（gāo）純度工業氣體在實現太陽能發電的太陽能（néng）電池生產方麵發揮著核心作（zuò）用。這是未來十年突出的工業氣體增長機（jī）會之（zhī）一。
2020年是世界熟悉千兆瓦級電解氫項（xiàng）目概（gài）念的一年。就在不（bú）久前，10兆瓦的電解槽“示範（fàn）項目”引起了（le）熱（rè）議。千兆瓦比這個大（dà）兩個數量級。在審查建議的前10個可再生氫電解槽方案時，其中8個方案將混（hún）合使用風能和太陽能。隻有北歐的兩個項目完全是風力發電，那裏的風很大，但太陽並不總是（shì）照耀著。
排名前十的項目中有六個位於亞太地區。其中5個在澳大利亞，第（dì）六個在中國。這些項目（mù）將位於（yú）風力和太陽能強度相結合的地區，為可再生能源（yuán）發電創造最佳條件。這是經（jīng）濟上（shàng）有吸引力的可再生氫項目的關鍵。將電力投（tóu）入成本降（jiàng）到（dào）最低的好處遠遠超過了氫的分配成本。
近年來，可再生能源（yuán）的成本下降有幾（jǐ）個原因： 光伏和風力渦輪機技術正在（zài）變得（dé）更（gèng）加高效；正在實施更大的項目以利（lì）用規模經濟；光伏電池板和風力渦輪機產量的增加正在壓低單位成本。然而，全球平均單位成本（běn）下降的主要原因是，世界上一些天氣理想的地區（qū）正在安裝大型項目。
所有的目光都投向中國
正如（rú）我們上麵提到（dào）的，世界上最大的太陽能、風能和可再（zài）生氫項目中有五個在澳大利亞。不過，太陽能電池生產的地（dì）域（yù）整合更為（wéi）激烈。
全球十大太陽能電池板生產商中有九家在中（zhōng）國生（shēng）產。排名前十的（de）太陽能電池（chí）板生產商中有七家是中國公司。2019年全球前四大光伏生產商都是中國企業：晶科能源、晶澳、天（tiān）合光能和隆基綠能。2019年他們總共生產（chǎn）的太陽能電池板將產生超過40千兆瓦的電力。
就像煤氣（qì）化和大型空分項目（mù）等許多其他工業氣體應用的增長潛力一樣， 所有人（rén）都在關注中國市場（chǎng）。除了中國這個市場的規模，它的增長速（sù）度也是驚人的。2019年與2018年相比，中國所有生產商的太陽能電池板出貨量平均增長了20%。高純度和特種氣（qì）體（tǐ）的消耗量幾乎與工廠產量成（chéng）正比。當我們將這一增長率與美洲或歐洲成（chéng）熟（shú）市場的幾乎所有應用進行比較時，就很容易看出工（gōng）業氣體的增長來（lái）自哪裏。
晶科能源從2006年開始生產晶圓。在14年內（nèi），其年營業額增長了近40億美元。由（yóu）於技術（shù）領先，該公司（sī）可能會繼續增長。它運營著業內最大的研發中（zhōng）心之一和經過認證的太陽能電池板測試（shì）設施。因此，它生產出效率最高的P型Poly PERC和Mono PERC太陽能電池，紫外光到電能的（de）轉換效率超過22%。
專線連接價值高
太陽能發電場與氫氣電（diàn）解槽的直接耦合可避免（miǎn）傳輸功率損失，並將電網擁堵降至最低。太陽能產生直流（liú）電，而（ér）氫（qīng）電（diàn）解（jiě）器消耗直（zhí）流電。電解槽與太陽（yáng）能發電場的直接耦（ǒu）合還意味著，可以避免與逆變器上的直（zhí）流電向交流電轉換(為電網供電)相關的損耗，以及與整流（liú）器上的直流電（diàn）向交流電（diàn）轉換(為電解槽供（gòng）電)相關的額外損耗（hào）。逆變器和整（zhěng）流器的（de）資本成本也從項目預算中（zhōng）剔除。
能（néng）量損耗的降低使得直（zhí）接耦合的光伏供電的氫電解槽的性能比從輸電網供電的電解槽高出約10%，輸電網輸送的交流電力，如風力發電場或水力發（fā）電項目產生（shēng）的電能。
當太陽能發電廠直接生產氫氣時（shí），不需要電力傳輸。然而，有必要將氫氣分配到運輸（shū）、供暖或工業用途的（de）應用中心。這可以使用從（cóng）高壓壓縮氣體到（dào）液化（huà）氫和純氫（qīng）管道的各種機製來實現，或者通過摻（chān）入51吃瓜网網絡（luò）管道（dào）來實現（xiàn）。
更多太陽能…...意味著更多的氣體
光伏（fú）太陽能項目的加速正在拉動太陽能電池板的大規模生產。這些工廠消耗大量的高純度工業氣體和特種氣體。
與許（xǔ）多製造流程一樣，最大的工（gōng）廠已從高成本的西方國家遷（qiān）往亞太地區的低成本地區，如印度和中國。由於最大的太（tài）陽能項目也在這些（xiē）地區（qū），這裏也很適合生產和需求地點，以最大限度地（dì）減少運輸成本和距離。
光伏製造中使用的氣體因製（zhì）造光伏（fú）電（diàn）池（chí）所采用的技術而異。銅、銦、镓、二（èr）硒化镓和碲化鎘技術所需（xū）的（de）氣體主要（yào）是氮氣或氬氣等散（sàn）裝空氣（qì）氣體。晶矽或薄膜矽需要更廣泛的空氣氣體、氫（qīng）氣和特殊氣體(如矽烷和氨氣)的組合。對（duì）於某些技術（shù），砷和二硼烷的電子特種氣體混合物也在購物清（qīng）單上。
作為51吃瓜网采購的（de）替代（dài），現場發電也被使用（yòng）。在（zài）大規模情（qíng）況下，可以使用低溫氮氣發生器來代替大量的液（yè）氮輸送。小型空（kōng）分設備可以生（shēng）產範圍更廣的（de）高純度空氣氣體（tǐ），包括氧氣和氬氣。通過純水電解、氣體淨化、幹燥（zào）可製得高純度氫氣。出於安全原因，特種氣體氟也（yě）在（zài）現場生產。
現場氟的電解（jiě）處理
在光伏電池板製造過程（chéng）中， 氟被用作熱（rè）風（fēng）爐的清潔氣體，並（bìng）用於等離子體增強和熱（rè）CVD工具幹燥室（shì）的清潔。在這些應用中，氟是含氟氣體(如（rú）三氟氯甲烷、三氟化氮和六（liù）氟化硫)的理想替代品。
氟正在取代的這些（xiē）化學物質中的每一種（zhǒng）都（dōu）具有極高（gāo）的全球變暖潛力。考慮到它們對環境（jìng）的潛在危害，每公（gōng）斤氣體的全球變（biàn）暖潛力是二氧化碳的13000倍以上。
氟可以（yǐ）作為低（dī）溫液體（tǐ）或壓縮氣體大量（liàng）運輸。然而，與這種劇毒和腐蝕性氣體的儲存和運輸相關的安全問題意味著，氟通常是在現場生產和消費的。氟是（shì）通過電解無水氟化氫在陰極產（chǎn）生氫（qīng）氣，在（zài）陽極產生氟氣。這個過程就像電（diàn）解水生產氫氣一樣。然而，在電解過程中必須不斷地添加氟化氫氣體。氟化氫也是有毒的，但以液（yè）化氣（qì）的形式在自身蒸汽（qì）壓（yā）力（lì）下用鎳或鍍鎳鋼瓶和不鏽（xiù）鋼閥門運輸是很常見的。
