绿氢生产涉及两大关键要素，一是水，二是可再生能源发电。国际能源署（IEA）认为，目前电解水制氢只占全球氢能产能的2%左右，但该技术取代化石燃料制氢的潜力很大。

假设当前全部氢能需求均由电解水制氢技术满足，那么制氢需要的电力将达3600太瓦时，需要的水资源将达6.17亿立方米。这一电力需求已超过欧盟的年发电量，而其用水需求也达到目前全球能源产业用水总量的1.3%，相当于目前天然气制氢产业耗水量的两倍左右。

从理想情况来看，电解水制氢技术相比其他制氢方式消耗的水资源更少。如果仅考虑化学反应，使用电解水制氢，每千克氢最少消耗9千克水；使用天然气制氢配合CCUS（碳捕集、利用与封存）技术，每千克氢需消耗13~18千克水；煤气化制氢每千克氢需消耗40~86千克水，具体取决于煤矿开采的耗水量。

然而，考虑到目前电解水制氢工艺效率低和水的脱矿处理，实际上，每生产1千克氢需消耗约20千克水。一套1吉瓦的大型电解装置以75%的效率每年运行8000小时（约11个月），每年可生产15吨氢，根据每千克氢消耗20千克水计算，则将消耗300万吨水，这相当于一座7万人口小城的用水量。

如果利用海水淡化技术，那么即便在水资源紧缺的地区大规模推广电解水制氢也是可行的，水资源就不会成为发展电解水制氢的瓶颈。考虑到设备可能被腐蚀，且氯会影响电解槽的使用寿命，因此水电解制氢对水的纯度要求较高。海水淡化反渗透处理技术每生产1立方米的淡水耗电3~4千瓦时，这对电解水制氢的总成本影响很小，具体而言就是将每千克氢的生产成本提高1~2美分。

就土地占用而言，据IRENA估算，1000吉瓦水电解装置占地面积相当于美国纽约曼哈顿，这种大型电解装置的装机容量密度接近7500兆瓦/平方千米，是陆地风电装机容量密度5兆瓦/平方千米的1500倍。也就是说，要使用可再生能源电解水制绿氢，风电和太阳能发电都会占用大量的土地，而电解装置本身占地面积相对较小 。

原标题：推广电解水制氢需考虑用水用地成本