今年夏天,全國多地熱浪、幹旱等天氣頻發,再次為全社會敲響警鍾:氣候變暖已“亮起紅燈”,減碳減排刻不容緩。國際能源組織數據顯示,2021年中國工業領域的碳排放占總量的40%,工業減碳是實現“雙碳”目標的關鍵,而涉及電力、石化、化工、建材等多個能源密集型產業的過程工業則是其中的重中之重。西門子通過將數字化與綠色化深度融合,以工藝過程數字孿生技術(PSE)為核心,從全產業節能減排提效、清潔能源拓展應用、碳捕集利用與封存三個維度,打造了一體化的低碳技術架構與工藝方案,為過程工業碳減排按下“加速鍵”。

減排增效,加速傳統行業低碳轉型
過程工業的特點是大規模、連續化生產,因生產流程複雜、集成度高、gongyixiangduiguhua,suoyiditanzhuanxingguochengzhongxuyaoquanliuchengxianghupeihe,shiyixiangshishinandujidadexitonggongcheng。weiliuchengxingyeqiyejianlishengchanquanguochengdeshuziluansheng, 通過現實與虛擬世界的實時交互與迭代優化,實現核心生產工藝優化、生產過程精準預測與控製、設備全生命周期管理、產品質量追溯與管控等功能,可以大幅優化生產效率、提升能源利用效率,實現低碳轉型。
西門子PSE 擁有先進的多維度精細建模、動態仿真和實時優化技術。利用PSE工藝建模平台gPROMS ,企業能夠在整個工廠生命周期內,建立生產工藝的機理模型,並結合動態生產數據持續優化工藝、自動操控生產參數、確保係統實時處於最優的工作狀態,實現“卡邊操作”,從而不斷提高生產效率、降低能耗與碳排放。
在助力傳統行業低碳轉型的過程中,PSE的應用價值已得到了實際驗證。在天然氣液化與存儲領域,西門子基於豐富的行業經驗與設備知識,利用PSE gPROMS平台,助力國內某石化企業實現了科學排產、實時優化、開車輔助、工藝安全保障、BOG管理等功能,為該企業帶來了1.51%的液體產品提升率。對於這家日外輸量達千萬級別的場站而言,此次優化將帶來每年約2億元人民幣效益的提升。
降本提速,推進氫能產業化進程
要想從源頭實現低碳、乃至零碳生產,供給側改革的重要性不容忽視。氫能源因儲量大、汙染小、效率高,被譽為“ 終極清潔能源”,是實現能源結構調整、清潔能源替代的重要抓手。
當前,製約氫能產業發展的關鍵因素之一是如何降低成本,亟需通過需求端培養,有效拉動供給端,實現規模化效應。西門子PSE氫能產業鏈工藝仿真技術,通過在虛擬空間模擬氫能開發、應用的全過程,能夠大幅降低新技術、工藝的開發、運營成本,緩解企業發展氫能的成本之憂,加速氫能產業的普及和規模化進程。
某汽車品牌在氫燃料電池車輛的設計過程中使用了西門子SPSEmoniyouhuajishu,tongguoquangongyiliuchengdexunifangzhen,dafudujianshaolecheliangkaifaguochengzhongdeshiyancishu,congersuoduanlexinjishushangyehuashijian,jiangdiledianchiduichengben,jiangdilezhenggexiangmudekaifachengben。ximenzigPROMS平台強大的動態模擬仿真優化功能,還為該品牌實現了對複雜的車輛運行工況、可再生能源發電的高動態性進行高效分析、便捷控製,從而有效提升運營效率、降低運營維護成本。
循環利用,打通零碳最後一公裏
在中國能源結構仍以化石能源為主體的背景下,碳捕集、利用與封存(CCUS)技術是實現化石能源淨零排放、保障電力穩定供應的重要途徑。CCUS能夠把生產過程中排放的二氧化碳進行捕集提純,繼而投入到新的生產過程中,從而實現循環再利用,並打通零碳的“最後一公裏”。
西門子PSE gCCS是全球首個專為完整CCS鏈設計的建模軟件。這一高保真係統碳捕集封存解決方案,可模擬從燃料燃燒到二氧化碳捕捉、壓縮和運輸,再到注入的全生命周期。該軟件基於西門子PSE gPROMS先xian進jin過guo程cheng建jian模mo平ping台tai,運yun用yong精jing密mi模mo型xing算suan法fa,能neng夠gou建jian立li高gao保bao真zhen的de現xian實shi模mo型xing,為wei企qi業ye提ti供gong製zhi定ding決jue策ce的de可ke靠kao依yi據ju,有you效xiao避bi免mian工gong藝yi過guo程cheng中zhong出chu現xian嚴yan重zhong錯cuo誤wu,帶dai來lai浪lang費fei。
從傳統產業轉型、能源結構優化到碳管理, PSEzhengweiguochenggongyedejiantanzhilvdailaiqiangjindongli。zhanwangweilai,ximenziyejiangyizixunguihuaweixiandao,yishuziluanshengweihexin,bangzhubutongxingyeqiyeliangshendazaoditanzhanlveluxian,zuohaolvsezhinengzhizaodelingxianjianxingzheyubudaozhe,bangzhugengduoguochenggongyeyonghujiejuejiantannanti,tuidongzhongguogongyemaixianggaozhiliang、綠色與可持續發展。
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