施耐德电气：数字化解决方案推进绿氢产业安全高效发展

施耐德电气 2023-10-08

全球的脱碳进程正在提速：联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）提出，要达成《巴黎协定》到本世纪末全球升温幅度不超过1.5℃内的目标，全世界须在2030年前实现43%的碳减排。

全球的脱碳进程正在提速：联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）提出，要达成《巴黎协定》到本世纪末全球升温幅度不超过1.5℃内的目标，全世界须在2030年前实现43%的碳减排。深度削减化石燃料消费，取而代之以绿氢并将其高效用于生产，成为实现碳中和碳达峰目标的手段之一；同时，无论是化工品、化肥生产还是石油加工，氢也是重要原料。因此，绿氢使用所取得的成效如何，被视为工业运营能否迈向低碳未来的关键指标。

作为一种可制备、可运输的能源，氢因其燃烧清洁且不排放温室气体而具有很高的潜力。然而，相较其他能源，由于技术受限，绿氢生产成本仍相对较高。且由于安全性低、对运储条件要求更为严苛等原因，目前绿氢的广泛使用仍受到一定程度的制约。但随着绿氢项目的增多，更多的技术手段可以从工厂设计及运营角度，提升绿氢生产使用的经济性与安全性，确保绿氢产消工厂在能源转型过程中安全、平稳、经济地运行。

以数字化手段，优化绿氢价值链的各环节

当前，绿氢工厂的整体架构由三个部分组成：包含可再生能源系统和可双向流动的电网在内的供电机组；包括水处理设备、电解槽、分离设备及其他相关生产设备在内的核心机组；包含制氨、管道注入、洞穴封存或移动加油站在内的使用单元。

在这一架构里，无论实现哪一部分的优化控制，都会帮助绿氢价值链提升：可靠整合供电机组，为生产提供保障；平稳核心机组的运行，可以实现生产效益的最大化；使用单元转换率的优化，则可以最大化地利用氢能。此外，还需要一套生产协调系统负责整个价值链的监督协调，其功能包括：可再生电力预测、电解槽生产优化、整体效率监测及运营模拟。企业可部署一套集成式的控制系统，在一体化运营中心，即可对多个工厂进行监督协调。

数字化解决方案，加快绿氢产业安全高效发展

作为一项发展中的技术，绿氢生产给研发者和企业带来一系列的挑战。为了保证项目顺利运营同时实现可观的盈利，施耐德电气总结出四类需要行业解决改进的问题，并提供对应解决方案，助力合作伙伴可持续发展。

降低成本强化竞争力：施耐德电气的一体化配电管理与过程自动化解决方案（EcoStruxure Power & Process），可有效帮助客户缩短生产周期。该解决方案可以帮助优化能源资源的使用分配，提高系统效率，最大限度地提高电解系统的满负荷小时数，以此降低运营成本。

化解技术引进风险：施耐德电气在安全仪表系统领域有着悠久的历史，可帮助化解新技术引进的风险。作为一体化配电管理与过程自动化解决方案，一体化配电管理与过程自动化解决方案可以统一管理过程运营与能源消耗，同时还提供培训和模拟平台，帮助工厂运营商在安全的数字环境中探索未知场景。

供应链优化：施耐德电气的ETAP 能源管理平台和电力仿真优化平台结合AVEVA基于数字孪生技术的、覆盖从仪表阀门，到设备、装置、工艺、控制、供应链、价值链的工业软件解决方案，可对可再生能源产电制氢用氢过程中的供能配电和工艺生产过程中的波动间歇性、安全连续性、可用性与经济性进行预测模拟。凭借多年积累的专业经验，施耐德电气可以帮助工厂管理能源供应，优化可再生能源的使用，同时尽可能降低成本并保障正常运行时间。

安全保障：施耐德电气将电气安全与工艺安全综合考虑，在设计、部署、运营、监控和维护等各环节，提供定制化的解决方案与咨询服务，使其达到从设计制造到安装运维相关安全标准与执行的全覆盖，确保整个产消过程的电气安全和工艺安全。

随着氢经济的兴起，如何安全、高效、经济地使用氢能已成为众多企业实现脱碳目标的关键。作为全球能源管理和自动化领域数字化转型的专家，施耐德电气可在绿氢生产的全生命周期内发挥重要作用，使氢能的产消更安全、更高效、更可靠、更具成本效益。

文章内容来源施耐德电气，责任编辑：胡静，审核人：李峥