全球的脫碳進(jìn)程正在提速：聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)提出，要達(dá)成《巴黎協(xié)定》到本世紀(jì)末全球升溫幅度不超過1.5℃內(nèi)的目標(biāo)，全世界須在2030年前實(shí)現(xiàn)43%的碳減排。深度削減化石燃料消費(fèi)，取而代之以綠氫并將其高效用于生產(chǎn)，成為實(shí)現(xiàn)碳中和碳達(dá)峰目標(biāo)的手段之一;同時(shí)，無論是化工品、化肥生產(chǎn)還是石油加工，氫也是重要原料。因此，綠氫使用所取得的成效如何，被視為工業(yè)運(yùn)營能否邁向低碳未來的關(guān)鍵指標(biāo)。
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)帶來一系列的挑戰(zhàn)。為了保證項(xiàng)目順利運(yùn)營同時(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程自動(dòng)化解決方案，一體化配電管理與過程自動(dòng)化解決方案可以統(tǒng)一管理過程運(yùn)營與能源消耗，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)電制氫用氫過程中的供能配電和工藝生產(chǎn)過程中的波動(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、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。
（施耐德電氣供稿）
