氢作为一种优质燃料，越来越受到重视。科研人员很早就在研究利用聚光装置，包括抛物槽、碟、塔等，提供制氢所需要的高温热能，也就是太阳能热化学制氢。利用太阳能进行高温热化学反应制氢的方法主要有以下几种：
1、直接利用太阳能高温分解水制氢，该方法由于热力学平衡的限制，反应温度通常在2000摄氏度以上，高反应温度及高温下的氢氧分离对聚光集热技术、反应器结构和材料等要求苛刻。
2、太阳能热化学循环分解水制氢，主要包括金属/金属氧化物循环、碘-硫循环、UT-3循环等。该方法不仅将所需的聚光集热降低到1000~1500摄氏度，还可以避免高温氢氧分离的问题。然而，该方法尚存在以下挑战：(1)反应中间产物大多存在强腐蚀性，对反应器材料和结构要求高；(2) 通常涉及3个及以上的反应，复杂过程导致不可逆损失严重；（3）反应转化率低，导致氢气产量和纯度低。
3、光催化分解水制氢，基于光电效应原理，将光照射到半导体材料表面激发产生电子，进而催化水分解制氢。该方法避免了高温热化学反应，但仅能吸收波长小于387nm的紫外光，而紫外光仅占全部太阳辐照的2%，导致太阳能利用效率低、反应转化率低。
4、太阳能与化石燃料热化学互补制氢，主要包括太阳能甲烷重整制氢，太阳能煤气化、太阳能驱动化石燃料裂解等。该方法通过将太阳能与化石燃料互补，将反应温度降低到1000摄氏度左右。然而，该反应温度仍然较高，导致集热效率低、反应器热辐射损失严重。此外，该方法中气体产物多为合成气，需要较为复杂的净化、提纯工艺才能得到纯净的氢气。
除了采用高温聚光太阳能装置进行制氢以外，中国科学院工程热物理研究所金红光、洪慧等在2007年提出了一种太阳能中低温热驱动的热化学反应制氢系统，以降低利用太阳能制氢的成本。
图：聚光光伏光热化学互补联产示意图
近年来，金红光院士团队一直在进行聚光太阳能热化学发电与制氢、太阳能与其他能源互补能量转化研究。在将于8月20-22日在杭州召开的第五届中国太阳能热发电大会上，金红光院士团队的洪慧研究员也将对“光伏光热互补氢电联产关键技术”进行介绍。
第五届中国太阳能热发电大会由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国工程热物理学会、中国可再生能源学会、中国电机工程学会共同主办，国家太阳能光热产业技术创新战略联盟、浙江中控太阳能技术有限公司共同承办。目前大会议程已经确定，可点击链接查阅（大会议程）。
洪慧简介
博士，研究员，主要从事聚光太阳能热化学发电与制氢、太阳能与其他能源互补能量转化研究。
作为负责人主持国家高技术研究发展规划探索项目（863）、国家重点基础研究发展规划项目子课题（973）、多项国家自然科学基金项目、中科院知识创新工程重大项目子课题等科研项 目。发表国内外重要学术期刊论文 80 余篇，国际期刊 SCI 论文60 篇。曾获第 3 届国际绿色能源大会最佳论文奖（Bestpaper of International Conference on Green Energy），第 19届 “ECOS Young Scientist”。授权国际专利2 项， 国家发明专利 27 项；获全国优秀专利奖 1 项。
国家太阳能光热产业技术创新战略联盟第三届专家委员会委员、中国可再生能源学会太阳能热发电专家委员会委员，北京市能源与环境协会专家委员会委员。兼任10余个国际期刊评审人。
