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ABB:用技術解決氫價值鏈的關鍵挑戰

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-06 22:06:16 來源:ABB

實現淨零排放目標需要擴大可再生能源比例,並應用一係列技術和解決方案。氫具有清潔、高效的特點,有潛力成為廣泛使用的燃料。此外,它還是一種能量載體,可以進行中長期儲存、運輸、並轉化為其他化合物或合成燃料。氫是不同衍生物的載體。然而,氫能的規模化發展仍麵臨諸多挑戰,以下是ABB利用自身技術推動氫能發展的簡單介紹:

用數字孿生創造真實的工廠過程環境

氫(qing)氣(qi)即(ji)使(shi)在(zai)低(di)濃(nong)度(du)下(xia)也(ye)具(ju)有(you)高(gao)度(du)易(yi)燃(ran)性(xing),且(qie)由(you)於(yu)氫(qing)氣(qi)的(de)特(te)性(xing),在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)燃(ran)燒(shao)呈(cheng)現(xian)出(chu)淡(dan)藍(lan)色(se)火(huo)焰(yan),在(zai)自(zi)然(ran)環(huan)境(jing)下(xia)幾(ji)乎(hu)無(wu)法(fa)用(yong)肉(rou)眼(yan)看(kan)到(dao)。在(zai)氫(qing)被(bei)作(zuo)為(wei)燃(ran)料(liao)或(huo)能(neng)量(liang)載(zai)體(ti)使(shi)用(yong)前(qian),需(xu)要(yao)確(que)保(bao)其(qi)生(sheng)產(chan)和(he)運(yun)輸(shu)的(de)安(an)全(quan)性(xing)。

ABB為氫氣生產廠創建數字孿生,涵蓋項目的整個生命周期,包括規劃、執行和運營階段,從而幫助優化性能、降低風險並提高安全性。ABB Process Power Simulator(PPSim)與yu過guo程cheng模mo型xing和he模mo擬ni控kong製zhi係xi統tong集ji成cheng,創chuang建jian一yi個ge真zhen實shi的de工gong廠chang過guo程cheng的de動dong態tai行xing為wei,這zhe有you助zhu於yu生sheng產chan商shang在zai規gui劃hua階jie段duan優you化hua各ge種zhong配pei置zhi。重zhong要yao的de是shi,它ta創chuang造zao了le一yi個ge真zhen實shi環huan境jing,使shi操cao作zuo人ren員yuan可ke以yi在zai真zhen實shi的de工gong藝yi和he電dian力li條tiao件jian和he場chang景jing下xia觀guan察cha設she備bei的de行xing為wei。這zhe讓rang工gong廠chang操cao作zuo人ren員yuan獲huo得de寶bao貴gui的de“親身體驗”,類(lei)似(si)於(yu)飛(fei)行(xing)員(yuan)在(zai)飛(fei)行(xing)模(mo)擬(ni)器(qi)上(shang)接(jie)受(shou)培(pei)訓(xun)。他(ta)們(men)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)係(xi)統(tong)在(zai)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)中(zhong)對(dui)不(bu)同(tong)電(dian)力(li)輸(shu)入(ru)情(qing)景(jing)的(de)響(xiang)應(ying),並(bing)在(zai)模(mo)擬(ni)器(qi)上(shang)學(xue)習(xi)如(ru)何(he)應(ying)對(dui)緊(jin)急(ji)情(qing)況(kuang),如(ru)泄(xie)漏(lou)或(huo)火(huo)災(zai),並(bing)且(qie)係(xi)統(tong)還(hai)將(jiang)生(sheng)成(cheng)潛(qian)在(zai)結(jie)果(guo)的(de)額(e)外(wai)預(yu)測(ce)。尤(you)其(qi)在(zai)新(xin)興(xing)行(xing)業(ye)中(zhong),這(zhe)是(shi)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)安(an)全(quan)獲(huo)得(de)信(xin)心(xin)和(he)經(jing)驗(yan)的(de)理(li)想(xiang)方(fang)式(shi)。

準確計算氫氣工廠規模以降低成本

生sheng產chan綠lv色se氫qing氣qi的de成cheng本ben可ke能neng比bi生sheng產chan灰hui色se氫qing氣qi高gao出chu四si到dao五wu倍bei。雖sui然ran它ta是shi一yi種zhong零ling碳tan排pai放fang燃ran料liao,但dan如ru果guo綠lv色se氫qing氣qi的de成cheng本ben如ru此ci之zhi高gao,它ta在zai價jia值zhi鏈lian中zhong的de競jing爭zheng力li就jiu大da大da降jiang低di。利li用yong技ji術shu,通tong過guo優you化hua生sheng產chan廠chang的de規gui模mo來lai降jiang低di氫qing氣qi的de生sheng命ming周zhou期qi成cheng本ben,同tong時shi最zui大da限xian度du地di利li用yong可ke再zai生sheng能neng源yuan。

如果將氫氣的生命周期成本分解來看,大約14%的成本來自於建設項目的資本支出成本,約69%來自於電力成本。ABB開發了HPP(氫氣生產工廠)規模化分析工具,這是一種基於Web的de軟ruan件jian,通tong過guo在zai規gui劃hua階jie段duan考kao慮lv最zui佳jia運yun營ying模mo式shi來lai全quan麵mian優you化hua氫qing氣qi生sheng產chan工gong廠chang的de規gui模mo。為wei了le降jiang低di氫qing氣qi的de生sheng命ming周zhou期qi成cheng本ben,準zhun確que計ji算suan氫qing氣qi生sheng產chan工gong廠chang的de規gui模mo並bing將jiang能neng源yuan管guan理li係xi統tong作zuo為wei流liu程cheng設she計ji的de一yi部bu分fen至zhi關guan重zhong要yao。我wo們men的de工gong具ju可ke以yi運yun行xing不bu同tong的de場chang景jing,包bao括kuo儲chu存cun、電解槽類型和電源輸入類型。它用戶友好,並提供圖形概覽,讓客戶在所提議的工廠的數字孿生中構建、操作和比較不同的場景。

suiranlvseqingqishizuizhongmubiao,danwomenzhidao,zainengyuanzhuanxingdeguochengzhong,qingqishengchanjiangzengjiakezaishengnengyuandebili,bingjianshaolaizidianwangdenengyuan。tongguozaiguihuajieduanyouhuagongchang,shengchanshangjiangnenggouweiditanqingqishengchantiaozhenggongchangguimo,bingtigaozaiqingqijiazhilianzhongdejingzhengli。

平衡供需以提高效率

dianjiecaodexiaolvzhengzaixunsutigao,danduiyudaduoshushengchanshanglaishuo,rengrancunzaiduozhongnengyuanshurudehunhe。weilenenggouzhuanxianglvseqingqi,shengchanshangbixujubeiguanliheyouhualaiziduogekezaishengnengyuandenengli。ABB AbilityTM Energy Management OPTIMAX是一種專門為支持綠色氫氣生產而設計的能源管理軟件,於2022年推出。該軟件提高了高能耗電解槽的效率,並確保來自多種電源(如風能、太陽能和電網)的(de)輸(shu)入(ru)的(de)順(shun)暢(chang)集(ji)成(cheng)。它(ta)通(tong)過(guo)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)氫(qing)氣(qi)生(sheng)產(chan)商(shang)整(zheng)個(ge)操(cao)作(zuo)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao),幫(bang)助(zhu)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)。降(jiang)低(di)綠(lv)色(se)氫(qing)氣(qi)的(de)成(cheng)本(ben)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。全(quan)球(qiu)行(xing)業(ye)倡(chang)導(dao)組(zu)織(zhi)Green Hydrogen Catapult估計,到2050年,我們需要將燃料產量提高50倍,並且成本必須降低50%。

ABB的OPTIMAX不僅處理生產方麵,還分析原料和需求方麵。除了實時需求外,它還可以進行日內預測,使操作人員能夠根據ABB OPTIMAX計劃他們的生產和消耗。根據ABB的估算, OPTIMAX能源管理係統可以幫助將工廠的運營支出全生命周期成本降低多達20%,並實現更多的可再生能源輸入。

對電解槽的支持

ABB並不製造電解槽,但我們在確保氫氣生產安全、可靠和高效運行所必需的其他設備方麵,即在“電廠輔助設施(Balance of plant)”領域具備深厚的專業知識。

項目初期的設計和計算規模是低碳或綠色氫氣項目的關鍵。集成解決方案貫穿應用於資本投資(CAPEX)到運營投資(OPEX)的整個價值鏈,開始於規劃階段的規模計算。作為一家集成解決方案提供商,ABB提供自動化和控製係統、電氣架構、整流器、電機和驅動器、智能開關設備、電力管理係統等。在自動化領域,涉及安全係統、電氣控製係統、智能現場儀表和分析儀器、通信係統等。

任何氫氣工廠的成功運營都離不開高效的能源和過程管理,而這正是ABB OPTIMAX和其他ABB Ability解決方案的價值所在。ABB Ability解決方案支持遠程操作和數字化、生產和能源優化以及服務和資產管理,能夠幫助氫氣生產提升運營安全性、效率並降低成本。

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