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綠氫生產(chǎn)涉及兩大關(guān)鍵要素，一是水，二是可再生能源發(fā)電。國際能源署（IEA）認(rèn)為，目前電解水制氫只占全球氫能產(chǎn)能的2%左右，但該技術(shù)取代化石燃料制氫的潛力很大。

假設(shè)當(dāng)前全部氫能需求均由電解水制氫技術(shù)滿足，那么制氫需要的電力將達3600太瓦時，需要的水資源將達6.17億立方米。這一電力需求已超過歐盟的年發(fā)電量，而其用水需求也達到目前全球能源產(chǎn)業(yè)用水總量的1.3%，相當(dāng)于目前天然氣制氫產(chǎn)業(yè)耗水量的兩倍左右。

從理想情況來看，電解水制氫技術(shù)相比其他制氫方式消耗的水資源更少。如果僅考慮化學(xué)反應(yīng)，使用電解水制氫，每千克氫最少消耗9千克水；使用天然氣制氫配合CCUS（碳捕集、利用與封存）技術(shù)，每千克氫需消耗13~18千克水；煤氣化制氫每千克氫需消耗40~86千克水，具體取決于煤礦開采的耗水量。

然而，考慮到目前電解水制氫工藝效率低和水的脫礦處理，實際上，每生產(chǎn)1千克氫需消耗約20千克水。一套1吉瓦的大型電解裝置以75%的效率每年運行8000小時（約11個月），每年可生產(chǎn)15噸氫，根據(jù)每千克氫消耗20千克水計算，則將消耗300萬噸水，這相當(dāng)于一座7萬人口小城的用水量。

如果利用海水淡化技術(shù)，那么即便在水資源緊缺的地區(qū)大規(guī)模推廣電解水制氫也是可行的，水資源就不會成為發(fā)展電解水制氫的瓶頸。考慮到設(shè)備可能被腐蝕，且氯會影響電解槽的使用壽命，因此水電解制氫對水的純度要求較高。海水淡化反滲透處理技術(shù)每生產(chǎn)1立方米的淡水耗電3~4千瓦時，這對電解水制氫的總成本影響很小，具體而言就是將每千克氫的生產(chǎn)成本提高1~2美分。

就土地占用而言，據(jù)IRENA估算，1000吉瓦水電解裝置占地面積相當(dāng)于美國紐約曼哈頓，這種大型電解裝置的裝機容量密度接近7500兆瓦/平方千米，是陸地風(fēng)電裝機容量密度5兆瓦/平方千米的1500倍。也就是說，要使用可再生能源電解水制綠氫，風(fēng)電和太陽能發(fā)電都會占用大量的土地，而電解裝置本身占地面積相對較小 。

原標(biāo)題：推廣電解水制氫需考慮用水用地成本