作為一種可制備、可運(yùn)輸?shù)哪茉,氫因其燃燒清潔且不排放溫室氣體而具有很高的潛力。然而,相較其他能源,由于技術(shù)受限,綠氫生產(chǎn)成本仍相對(duì)較高。且由于安全性低、對(duì)運(yùn)儲(chǔ)條件要求更為嚴(yán)苛等原因,目前綠氫的廣泛使用仍受到一定程度的制約。但隨著綠氫項(xiàng)目的增多,更多的技術(shù)手段可以從工廠設(shè)計(jì)及運(yùn)營(yíng)角度,提升綠氫生產(chǎn)使用的經(jīng)濟(jì)性與安全性,確保綠氫產(chǎn)消工廠在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中安全、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
以數(shù)字化手段,優(yōu)化綠氫價(jià)值鏈的各環(huán)節(jié)
當(dāng)前,綠氫工廠的整體架構(gòu)由三個(gè)部分組成:包含可再生能源系統(tǒng)和可雙向流動(dòng)的電網(wǎng)在內(nèi)的供電機(jī)組;包括水處理設(shè)備、電解槽、分離設(shè)備及其他相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備在內(nèi)的核心機(jī)組;包含制氨、管道注入、洞穴封存或移動(dòng)加油站在內(nèi)的使用單元。
在這一架構(gòu)里,無(wú)論實(shí)現(xiàn)哪一部分的優(yōu)化控制,都會(huì)幫助綠氫價(jià)值鏈提升:可靠整合供電機(jī)組,為生產(chǎn)提供保障;平穩(wěn)核心機(jī)組的運(yùn)行,可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益的最大化;使用單元轉(zhuǎn)換率的優(yōu)化,則可以最大化地利用氫能。此外,還需要一套生產(chǎn)協(xié)調(diào)系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)價(jià)值鏈的監(jiān)督協(xié)調(diào),其功能包括:可再生電力預(yù)測(cè)、電解槽生產(chǎn)優(yōu)化、整體效率監(jiān)測(cè)及運(yùn)營(yíng)模擬。企業(yè)可部署一套集成式的控制系統(tǒng),在一體化運(yùn)營(yíng)中心,即可對(duì)多個(gè)工廠進(jìn)行監(jiān)督協(xié)調(diào)。
數(shù)字化解決方案,加快綠氫產(chǎn)業(yè)安全高效發(fā)展
作為一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù),綠氫生產(chǎn)給研發(fā)者和企業(yè)帶來(lái)一系列的挑戰(zhàn)。為了保證項(xiàng)目順利運(yùn)營(yíng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)可觀的盈利,施耐德電氣總結(jié)出四類需要行業(yè)解決改進(jìn)的問(wèn)題,并提供對(duì)應(yīng)解決方案,助力合作伙伴可持續(xù)發(fā)展。
降低成本強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)力:施耐德電氣的一體化配電管理與過(guò)程自動(dòng)化解決方案(EcoStruxure Power & Process),可有效幫助客戶縮短生產(chǎn)周期。該解決方案可以幫助優(yōu)化能源資源的使用分配,提高系統(tǒng)效率,最大限度地提高電解系統(tǒng)的滿負(fù)荷小時(shí)數(shù),以此降低運(yùn)營(yíng)成本。
化解技術(shù)引進(jìn)風(fēng)險(xiǎn):施耐德電氣在安全儀表系統(tǒng)領(lǐng)域有著悠久的歷史,可幫助化解新技術(shù)引進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)。作為一體化配電管理與過(guò)程自動(dòng)化解決方案,一體化配電管理與過(guò)程自動(dòng)化解決方案可以統(tǒng)一管理過(guò)程運(yùn)營(yíng)與能源消耗,同時(shí)還提供培訓(xùn)和模擬平臺(tái),幫助工廠運(yùn)營(yíng)商在安全的數(shù)字環(huán)境中探索未知場(chǎng)景。
供應(yīng)鏈優(yōu)化:施耐德電氣的ETAP 能源管理平臺(tái)和電力仿真優(yōu)化平臺(tái)結(jié)合AVEVA基于數(shù)字孿生技術(shù)的、覆蓋從儀表閥門,到設(shè)備、裝置、工藝、控制、供應(yīng)鏈、價(jià)值鏈的工業(yè)軟件解決方案,可對(duì)可再生能源產(chǎn)電制氫用氫過(guò)程中的供能配電和工藝生產(chǎn)過(guò)程中的波動(dòng)間歇性、安全連續(xù)性、可用性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行預(yù)測(cè)模擬。憑借多年積累的專業(yè)經(jīng)驗(yàn),施耐德電氣可以幫助工廠管理能源供應(yīng),優(yōu)化可再生能源的使用,同時(shí)盡可能降低成本并保障正常運(yùn)行時(shí)間。
安全保障:施耐德電氣將電氣安全與工藝安全綜合考慮,在設(shè)計(jì)、部署、運(yùn)營(yíng)、監(jiān)控和維護(hù)等各環(huán)節(jié),提供定制化的解決方案與咨詢服務(wù),使其達(dá)到從設(shè)計(jì)制造到安裝運(yùn)維相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)與執(zhí)行的全覆蓋,確保整個(gè)產(chǎn)消過(guò)程的電氣安全和工藝安全。
隨著氫經(jīng)濟(jì)的興起,如何安全、高效、經(jīng)濟(jì)地使用氫能已成為眾多企業(yè)實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)的關(guān)鍵。作為全球能源管理和自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的專家,施耐德電氣可在綠氫生產(chǎn)的全生命周期內(nèi)發(fā)揮重要作用,使氫能的產(chǎn)消更安全、更高效、更可靠、更具成本效益。