遵循綠色可持續(xù)發(fā)展，不僅是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)倡導(dǎo)的主流共識(shí)，也是各行各業(yè)，尤其是工業(yè)行業(yè)加快能源轉(zhuǎn)型、邁向未來工業(yè)的必經(jīng)之路。然而，全球二氧化碳排放量正呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的嚴(yán)峻態(tài)勢(shì)，情況不容小覷。據(jù)國(guó)際能源署(IEA)3月2日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年，全球與能源相關(guān)的二氧化碳排放量達(dá)到368億噸以上，比上年增加3.21億噸。此外，受供應(yīng)鏈和資源開采的不穩(wěn)定性影響，世界經(jīng)濟(jì)面臨諸多不確定因素。為應(yīng)對(duì)此類問題，利用綠色及藍(lán)色能源(亦稱，滲透能)、建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)并提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)韌性，已然成為全球化工行業(yè)探索可持續(xù)能源未來的核心發(fā)力點(diǎn)。
氨由氫和氮組成，是重要的無機(jī)化工產(chǎn)品之一，同時(shí)也是制備綠色和藍(lán)色能源的基本要素，廣泛應(yīng)用于化工、食品和農(nóng)業(yè)等行業(yè)。因其高效、環(huán)保的特性，氨有望在未來的工業(yè)應(yīng)用中作為重要的脫碳原材料，用于減少碳排放，并降低全球?qū)剂系囊蕾?，成為促進(jìn)全球工業(yè)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵引擎。目前在相關(guān)碳稅法案、政府激勵(lì)措施，以及企業(yè)自身可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下，全球合成氨工業(yè)以綠氨(Green ammonia)和藍(lán)氨(Blue ammonia)項(xiàng)目為主。前者圍繞可再生能源、可持續(xù)性、電解技術(shù)成本等關(guān)鍵因素，以區(qū)域化小規(guī)模生產(chǎn)為主;而后者則主要以天然氣資源、碳捕集利用與封存技術(shù)(CCUS)及基礎(chǔ)設(shè)施、低資本支出為衡量因素，通常依賴于大規(guī)模的生產(chǎn)設(shè)施。
當(dāng)下，氨的市場(chǎng)需求日益增長(zhǎng)。作為全球能源管理和自動(dòng)化領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家，施耐德電氣將以能源效率、過程電氣化、自動(dòng)化創(chuàng)新和數(shù)字技術(shù)融合為催化劑，通過打造行業(yè)新典范，致力于引領(lǐng)全球合成氨工業(yè)邁向可持續(xù)發(fā)展。
另一方面，為更好地應(yīng)對(duì)可持續(xù)發(fā)展過程中的挑戰(zhàn)，施耐德電氣認(rèn)為，企業(yè)應(yīng)合理優(yōu)化能源、自動(dòng)化和軟件之間的協(xié)同。其中，能源供給是企業(yè)實(shí)體資產(chǎn)創(chuàng)造價(jià)值的基礎(chǔ)，加以有效管理和脫碳技術(shù)，有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益;而除了維持企業(yè)正常的生產(chǎn)活動(dòng)，組件自動(dòng)化技術(shù)能夠優(yōu)化能源及資源利用，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，用于預(yù)測(cè)性分析和優(yōu)化的數(shù)字化軟件不僅能幫助企業(yè)開展智能化運(yùn)作，還能提升整體能效，并完善工藝流程的設(shè)計(jì)及運(yùn)營(yíng)。三者相輔相成，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的三大要素。
實(shí)施工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力
就全球部分地區(qū)來看，氨工業(yè)項(xiàng)目數(shù)量正在顯著增長(zhǎng)，在北美地區(qū)，未來兩年新建氨項(xiàng)目投資將超100億美元。在早期工程設(shè)計(jì)階段實(shí)施技術(shù)解決方案，以電氣化技術(shù)部署氨重整裝置和旋轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，有助于企業(yè)優(yōu)化整體資本支出及運(yùn)營(yíng)成本結(jié)構(gòu)，從而高效推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
施耐德電氣的數(shù)字化工具可用于監(jiān)測(cè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展績(jī)效，且可通過專用儀表盤向關(guān)鍵利益相關(guān)方報(bào)告。通過將仿真技術(shù)集成到工程設(shè)計(jì)中，施耐德電氣數(shù)字化解決方案能有效改善能源效率并實(shí)現(xiàn)過程自動(dòng)化，從而提升企業(yè)的運(yùn)營(yíng)及資產(chǎn)管理能力。同時(shí)，在工程設(shè)計(jì)階段部署施耐德電氣ETAP能源管理平臺(tái)和電力仿真優(yōu)化平臺(tái)、AVEVA Process Simulation (APS) 工藝模擬仿真軟件等解決方案，不僅能有效降低嵌入式二氧化碳排放和生產(chǎn)能耗，提升企業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力，還能改進(jìn)并簡(jiǎn)化設(shè)備調(diào)試、啟動(dòng)等流程，幫助企業(yè)加快達(dá)成產(chǎn)量目標(biāo)和收入目標(biāo)。此外，施耐德電氣EcoStruxure? Power & Process一體化能源管理與過程自動(dòng)化解決方案基于同一平臺(tái)統(tǒng)一部署和執(zhí)行，可在電氣、儀表和控制層面為企業(yè)減少20%資本支出，提高經(jīng)濟(jì)效益。
持續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，維持工廠安全穩(wěn)定運(yùn)作
為確保工廠安全、穩(wěn)定運(yùn)作，工人需要持續(xù)監(jiān)測(cè)相關(guān)參數(shù)，然而隨著運(yùn)行參數(shù)日益繁雜，看似獨(dú)立的參數(shù)越來越相互關(guān)聯(lián)。無論是只為優(yōu)化能源消耗而不考慮實(shí)際生產(chǎn)情況，或是只為最大化經(jīng)濟(jì)效益而不考慮排放影響，顧此失彼的結(jié)果只會(huì)得不償失。因此，企業(yè)需要通過數(shù)據(jù)平臺(tái)收集來自多個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)及歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并整合至同一環(huán)境下以便瀏覽、協(xié)作和分析。
施耐德電氣AVEVA PI System大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)和AVEVA UOC一體化運(yùn)營(yíng)中心解決方案，結(jié)合人工智能(AI)和數(shù)字孿生技術(shù)，可以幫助工廠保持最佳運(yùn)行狀態(tài)合成(綠)氨，即在盡可能降低工廠運(yùn)營(yíng)成本和排放的同時(shí)，最大化提升產(chǎn)能和收入。此外，由于電力獲取來源多元，這類氨工廠不僅需要維持供電平衡，還需提供詳細(xì)且可核查的報(bào)告。針對(duì)此應(yīng)用場(chǎng)景，施耐德電氣數(shù)字化解決方案能夠提供可配置的可視化KPI專用儀表盤，幫助工廠獲取近乎實(shí)時(shí)的可持續(xù)發(fā)展績(jī)效報(bào)告。
配置關(guān)鍵管理套件，全生命周期保障氨生產(chǎn)
為掌握全方位、多層次、全生命周期的管理能力，合成氨工廠亟需一套成熟、完備的數(shù)字孿生解決方案。除了需要具備對(duì)實(shí)體資產(chǎn)進(jìn)行三維圖形渲染的能力，該方案還需要構(gòu)建一個(gè)嚴(yán)格機(jī)理的、近乎實(shí)時(shí)且精確的工廠運(yùn)作模型，比如正在輸送電力的可視化電網(wǎng)。借助數(shù)字孿生解決方案，工廠不僅能夠深入了解影響運(yùn)營(yíng)績(jī)效的各種因素，還能通過連接生產(chǎn)車間、控制室和后臺(tái)系統(tǒng)，打通全生命周期的“數(shù)據(jù)”孤島，同時(shí)可根據(jù)模擬仿真的生產(chǎn)環(huán)境做出優(yōu)質(zhì)決策，從而高效地優(yōu)化工程設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)及維護(hù)。
可預(yù)見的是，氨作為理想的零碳燃料和氫能載體，將在未來數(shù)十年全球能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用。當(dāng)下正值全球合成氨工業(yè)生命周期的早期發(fā)展階段，盡早部署能源、自動(dòng)化、軟件三合一技術(shù)戰(zhàn)略將有助于氨工業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而賦能社會(huì)和廣大企業(yè)獲取更多效益。
（施耐德電氣供稿）
