當下，隨著能源清潔低碳轉(zhuǎn)型不斷走向縱深，基于光伏發(fā)電、風電、水電等可再生電力供能并通過電解槽制取的綠色氫能，以及經(jīng)由綠氫制取的綠氨和綠色甲醇等“綠色氫基能源”，愈發(fā)受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。作為“全程清潔”的理想能源，綠色氫基能源有望成為加速全球能源轉(zhuǎn)型、助力工業(yè)脫碳的最佳方案。
機遇挑戰(zhàn)并存，綠色氫氨醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展“正當時”
在政策和市場的共同推動下，我國綠色氫基能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展正不斷提速。
近日，國家發(fā)展改革委、國家能源局在《煤電低碳化改造建設行動方案(2024—2027年)》中提出目標：到 2025 年，首批煤電低碳化改造建設項目全部開工，轉(zhuǎn)化應用一批煤電低碳發(fā)電技術(shù)。其中，采用綠氨摻燒，以及應用二氧化碳加氫制甲醇等化工利用技術(shù)，成為主要實施路徑。
與此同時，自國家層面發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035 年)》以來，各地積極規(guī)劃并實施落地的綠氫項目猶如雨后春筍——我國目前已規(guī)劃有300多個可再生能源制氫項目，全部投產(chǎn)后，綠氫產(chǎn)能將超過400萬噸/年 。在此背景下，貫穿整個綠氫產(chǎn)業(yè)鏈的可觀市場機遇同樣呼之欲出。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預計，至2050年，氫能在我國終端能源體系中的占比將達到10%左右，產(chǎn)業(yè)鏈年經(jīng)濟產(chǎn)值將超過10萬億元 。
機遇當前，綠色氫基能源產(chǎn)業(yè)仍面臨一系列發(fā)展難題，尤其是作為關(guān)鍵要素的綠氫。首先，要想取代傳統(tǒng)的灰氫和藍氫，綠氫的平準化成本亟待進一步優(yōu)化；其次，氫氣作為極易燃氣體，如何保障從生產(chǎn)、存儲、運輸?shù)较{全生命周期的安全性至關(guān)重要。此外，可再生能源的可用性、運營規(guī)模的可擴展性等，同樣是綠色氫氨醇產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必答題。
如何化解此類挑戰(zhàn)，接住這“潑天富貴”，成為當下業(yè)界焦點。
端到端數(shù)字化賦能，為綠色氫氨醇全價值鏈護航
立足企業(yè)的真實訴求，施耐德電氣將自身在綠氫、綠氨、綠色甲醇產(chǎn)業(yè)的深厚知識積淀，與在工業(yè)自動化和能源管理領域的創(chuàng)新技術(shù)專長和數(shù)字化應用相融合，為用戶打造綠色氫氨醇全價值鏈解決方案，通過覆蓋從可再生能源管理到端到端的綠氫、氨、甲醇開發(fā)全過程，并提供本土乃至全球的專家技術(shù)支持，能夠有效確保項目的可行性、可擴展性和高安全性，助力企業(yè)在綠色氫基能源產(chǎn)業(yè)的藍海中乘風破浪。具體而言：
在技術(shù)專長與創(chuàng)新方面，施耐德電氣擁有業(yè)界領先的軟硬件一體化解決方案，涵蓋EcoStruxure Power & Process一體化能源管理與過程自動化解決方案、ETAP電力系統(tǒng)仿真軟件、AVEVA工業(yè)軟件，以及儀表閥門等。依托開放、解耦合、可互操作和安全的架構(gòu)，施耐德電氣能夠與客戶共同創(chuàng)造更加可持續(xù)、可定制的解決方案，推動工程設計的統(tǒng)一和系統(tǒng)簡化，減少硬件需求、提高正常運行時間并精簡能源生產(chǎn)流程，通過不斷優(yōu)化整個綠色氫氨醇價值鏈，實現(xiàn)總擁有成本的持續(xù)降低。
在數(shù)字化技術(shù)應用方面，施耐德電氣AVEVA工業(yè)軟件解決方案，結(jié)合ETAP電力系統(tǒng)仿真軟件，能夠?qū)稍偕茉串a(chǎn)電、制氫、用氫過程中的供能配電和工藝生產(chǎn)過程進行預測模擬，通過優(yōu)化能源供應，提高系統(tǒng)效率并降低LCOH單位制氫成本。據(jù)統(tǒng)計，借助施耐德電氣柔性制氫控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、電力控制、過程控制等技術(shù)，實現(xiàn)與上游波動的綠電完美耦合，達到制氫、化工生產(chǎn)的“安穩(wěn)長滿優(yōu)”，不僅幫助企業(yè)有效改進設計和運營，提高綠色能源的可追溯性，還可實現(xiàn)15%-20%電氣與自動化的CapEx和OpEx優(yōu)化。
在全球資源與本地化支持方面，施耐德電氣在全球設有483個辦公地點，擁有一系列優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和完善的供應商網(wǎng)絡，以及本土化的辦事處與現(xiàn)場支持團隊，能夠為企業(yè)的綠色氫氨醇項目提供從設計、建造、運營到維護全生命周期的完善支持。
在標準化與可擴展設計方面，施耐德電氣基于數(shù)字孿生的流程建模和集成工程設計，能夠幫助用戶改進系統(tǒng)設計和工程設計成果，通過打造一體化和可視化完整價值鏈，最大限度提高安全性和效率，促使綠色氫氨醇項目在全生命周期“長跑”中得以持續(xù)完善，同時為其實現(xiàn)綠色認證提供途徑。而依托人工智能、機器學習等新一代數(shù)字化技術(shù)，施耐德電氣還能幫助企業(yè)進一步優(yōu)化資產(chǎn)績效。
在安全與風險管理方面，施耐德電氣提供安全咨詢和網(wǎng)絡安全咨詢，能夠降低運營、維護和生命周期管理成本，并確保綠色氫氨醇項目整個產(chǎn)消過程的電氣安全和工藝安全。同時，施耐德電氣安全儀表系統(tǒng)還能通過提供培訓和模擬平臺，幫助工廠運營商在安全的數(shù)字環(huán)境中探索未知場景，有效化解新技術(shù)引進的風險。
激活生態(tài)潛能，共創(chuàng)綠色影響力
綠色氫基能源產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，還有賴于整個產(chǎn)業(yè)鏈緊密的生態(tài)合作，如此才能在最大程度上實現(xiàn)優(yōu)勢資源的“珠聯(lián)璧合”。為此，施耐德電氣正積極攜手綠色氫氨醇領域的頭部企業(yè)，共筑產(chǎn)業(yè)生態(tài)合作新高度。
在國內(nèi)與水木明拓(達茂)氫能源科技有限公司聯(lián)合實施的電氫氨動態(tài)聯(lián)合仿真項目中，施耐德電氣通過AVEVA工藝數(shù)字孿生平臺和ETAP 電力系統(tǒng)仿真軟件的一體化方案，實現(xiàn)了電力流程和工藝流程的連動，成功幫助水木明拓規(guī)劃了包括儲電及儲氫在內(nèi)的合理系統(tǒng)配置以及控制策略，有效提高了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。
與此同時，面向全球，施耐德電氣正依托綠色氫氨醇價值鏈解決方案，持續(xù)助力海外項目的落地與擴展。例如，在南美洲地區(qū)，某全球領先的工程總承包商借助施耐德電氣AVEVA Unified Engineering和AVEVA Enterprise Resource Management解決方案管理分包商團隊，保障了工程項目的按時、按預算設計與交付。此外，北歐某家可再生能源開發(fā)商，在其首個大型商業(yè)電制甲醇工廠項目中，依托施耐德電氣AVEVA UOC一體化運營中心、變壓器、過程控制系統(tǒng)，以及網(wǎng)絡安全咨詢等解決方案，不僅實現(xiàn)了工廠的遠程操作和維護，還大幅提升了項目的安全性和可靠性。
縱觀未來，綠氫、綠氨、綠色甲醇等清潔能源的發(fā)展，不僅關(guān)系能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，更是實現(xiàn)全球碳中和目標的重要支撐。著眼這一目標，施耐德電氣將依托自身在工業(yè)自動化和能源管理領域的深厚積累，不斷攜手更多業(yè)界伙伴挖潛綠色氫氨醇產(chǎn)業(yè)生態(tài)的蓬勃動能，以引領整個價值鏈的長足創(chuàng)新與高質(zhì)量發(fā)展，為中國乃至全球低碳可持續(xù)發(fā)展持續(xù)貢獻力量。
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