艾默生 王志慧:氫能自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)路徑
【ZiDongHua之方案應(yīng)用場(chǎng)收錄關(guān)鍵詞:艾默生 綠色燃料 氫能產(chǎn)業(yè) 可持續(xù)發(fā)展 ESG】
艾默生王志慧:氫能自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)路徑
在香橙會(huì)研究院舉辦的2024年氫能年會(huì)上,艾默生中國(guó)東區(qū)業(yè)務(wù)副總裁王志慧女士分享了對(duì)綠氫行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的深刻見(jiàn)解。她強(qiáng)調(diào),規(guī)?;苽渚G氫是氫能行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵,而艾默生正站在這一變革的前沿。

1.綠色燃料商業(yè)化的基石:自動(dòng)化能力
在綠色燃料的商業(yè)化進(jìn)程中,自動(dòng)化技術(shù)扮演著核心角色。王志慧女士在演講中強(qiáng)調(diào),自動(dòng)化能力的提升對(duì)于確保綠色燃料項(xiàng)目的穩(wěn)定性、可靠性和質(zhì)量至關(guān)重要。她指出,從小規(guī)模試驗(yàn)到大規(guī)模生產(chǎn),自動(dòng)化技術(shù)能夠有效地應(yīng)對(duì)規(guī)?;^(guò)程中的各種挑戰(zhàn),包括面對(duì)波動(dòng)電源時(shí)如何保證生產(chǎn)的連續(xù)性、如何優(yōu)化資源配置以及如何提高能源利用效率。
王志慧女士提到,自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展不僅能夠減少儲(chǔ)能配置、擴(kuò)大綠氫產(chǎn)能、減少儲(chǔ)氫罐容量和人員配置,還能降低對(duì)電網(wǎng)的依賴,實(shí)現(xiàn)綠色認(rèn)證,縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,加快項(xiàng)目啟動(dòng),并優(yōu)化備件計(jì)劃。這些能力對(duì)于綠色燃料行業(yè)的商業(yè)化至關(guān)重要,因?yàn)樗鼈冎苯佑绊懙巾?xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性和可復(fù)制性。
2.實(shí)現(xiàn)綠色燃料項(xiàng)目落地的三大自動(dòng)化能力
2.1貫穿全生命周期的仿真能力
在綠氫行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中,貫穿全生命周期的仿真能力被視為關(guān)鍵要素。這種能力使得項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、優(yōu)化到運(yùn)行的每個(gè)階段都能實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。通過(guò)仿真技術(shù),可以在工程設(shè)計(jì)階段就考慮經(jīng)濟(jì)性和可行性。
艾默生還提供了基于蒙特卡洛模擬法的高效工程可靠性仿真工具Aspen Fidelis和全流程工藝動(dòng)態(tài)仿真軟件Aspen HYSYS,它們能夠支持從上游綠電制氫到下游綠色化工的全流程工藝動(dòng)態(tài)仿真,幫助企業(yè)在工藝優(yōu)化、操作員培訓(xùn)和工廠改進(jìn)等方面取得顯著成效。
這些工具不僅提高了工程設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性,還增強(qiáng)了操作員對(duì)工藝過(guò)程的理解和控制,從而在整個(gè)項(xiàng)目生命周期中實(shí)現(xiàn)更高效的資源管理和風(fēng)險(xiǎn)控制。通過(guò)這種廣泛的仿真能力,企業(yè)能夠確保綠氫項(xiàng)目的穩(wěn)定性和可靠性,為綠色燃料的商業(yè)化提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
2.2半離網(wǎng)/離網(wǎng)的響應(yīng)能力
在氫能領(lǐng)域,項(xiàng)目的半離網(wǎng)和離網(wǎng)能力是衡量其技術(shù)成熟度和市場(chǎng)適應(yīng)性的重要指標(biāo)。王志慧女士提到艾默生在全球范圍內(nèi)參與了多個(gè)氫能項(xiàng)目,其中包括迪拜光熱電廠和沙特紅海項(xiàng)目,迪拜光熱電廠作為一個(gè)半離網(wǎng)項(xiàng)目,艾默生參與其中,展示了其在新能源波動(dòng)性管理上的專業(yè)能力。
而在沙特紅海項(xiàng)目中,艾默生則面臨了完全離網(wǎng)的挑戰(zhàn),這個(gè)項(xiàng)目要求艾默生提供一個(gè)一體化控制平臺(tái),以實(shí)現(xiàn)源荷互動(dòng)和穩(wěn)定性作為決策目標(biāo),并快速響應(yīng)電源變化,智能切機(jī)卸載,以及黑啟動(dòng)策略。
這些項(xiàng)目展示了艾默生在半離網(wǎng)和完全離網(wǎng)項(xiàng)目中的控制能力。這些項(xiàng)目不僅需要考慮新能源波動(dòng)性,還要考慮電網(wǎng)電價(jià)等市場(chǎng)因素參與控制決策,對(duì)艾默生的自動(dòng)化技術(shù)提出了更高要求。
2.3基于狀態(tài)的控制能力
在氫能行業(yè)中,基于狀態(tài)的控制(SBC)是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理和操作的關(guān)鍵技術(shù)。SBC作為ISA 106標(biāo)準(zhǔn)定義的操作規(guī)程自動(dòng)化,它允許我們將操作規(guī)程和最佳操作實(shí)踐內(nèi)嵌在DCS控制程序中,覆蓋全生命周期的工業(yè)自動(dòng)化控制程序。這種控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)工藝過(guò)程中的全場(chǎng)景自動(dòng)控制,包括自動(dòng)開(kāi)車、自動(dòng)停車、自動(dòng)切換產(chǎn)品、自動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)等,從而提高生產(chǎn)效率和安全性。
SBC的核心優(yōu)勢(shì)在于其能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的工藝狀態(tài)調(diào)整控制策略,以適應(yīng)上游新能源的波動(dòng)性和下游需求的變化。這種靈活性對(duì)于氫能行業(yè)尤為重要,因?yàn)樗枰谏嫌涡履茉垂?yīng)不穩(wěn)定和下游需求不斷變化的情況下,保持生產(chǎn)的連續(xù)性和效率。
王志慧女士指出,艾默生在實(shí)施SBC方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。例如,在某化工裝置采用SBC后,操作干預(yù)減少了80%,切換時(shí)間降低了40%,并且極大地保護(hù)了工藝IP和最佳實(shí)踐。這表明SBC不僅提高了操作的自動(dòng)化水平,還減少了對(duì)操作員經(jīng)驗(yàn)的依賴,降低了人為失誤的風(fēng)險(xiǎn)。
SBC的實(shí)施也意味著在面對(duì)上游新能源供應(yīng)波動(dòng)時(shí),生產(chǎn)裝置能夠快速響應(yīng),進(jìn)行必要的負(fù)荷調(diào)整,而不會(huì)犧牲安全性或效率。這種基于狀態(tài)的控制策略,使得生產(chǎn)過(guò)程更加靈活,能夠適應(yīng)不斷變化的能源市場(chǎng)和客戶需求。艾默生致力于將這種先進(jìn)的控制技術(shù)應(yīng)用于氫能行業(yè),以實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的生產(chǎn)。通過(guò)SBC,艾默生幫助客戶實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和最優(yōu)化,為氫能行業(yè)的未來(lái)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.艾默生在自動(dòng)化領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)
擁有130多年歷史的艾默生公司,專注于為流程型、離散和混合型行業(yè)提供解決方案。王志慧女士提到,在氫能領(lǐng)域艾默生將其在其他行業(yè)的控制邏輯和方案移植過(guò)來(lái),為氫能項(xiàng)目提供了豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。
艾默生在全球執(zhí)行的氫能工程項(xiàng)目包括比利時(shí)氯堿制氫、挪威大規(guī)模ALK項(xiàng)目、荷蘭海上風(fēng)電制氫等,充分展示了艾默生在氫能領(lǐng)域的全球布局和專業(yè)能力。艾默生憑借其在自動(dòng)化領(lǐng)域的深厚經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)創(chuàng)新,為綠氫行業(yè)的商業(yè)化提供了關(guān)鍵的解決方案。通過(guò)降低材料成本、提升自動(dòng)化能力,以及在全球范圍內(nèi)的成功項(xiàng)目實(shí)施,艾默生正助力綠色燃料項(xiàng)目的成功落地。

香橙會(huì)研究院以推動(dòng)氫能商業(yè)化為使命,是中國(guó)最早從事氫燃料電池行業(yè)研究的專業(yè)機(jī)構(gòu)。經(jīng)過(guò)多年積累,發(fā)展出了香橙會(huì)氫能數(shù)據(jù)庫(kù)。以數(shù)據(jù)庫(kù)為依托,提供氫能數(shù)據(jù)、媒體、智庫(kù)、投行、論壇、展會(huì)服務(wù)。
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