

在(zai)全(quan)球(qiu)邁(mai)向(xiang)低(di)碳(tan)未(wei)來(lai)的(de)進(jin)程(cheng)中(zhong),推(tui)動(dong)燃(ran)燒(shao)型(xing)能(neng)源(yuan)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)氣(qi)化(hua)轉(zhuan)型(xing),為(wei)那(na)些(xie)因(yin)生(sheng)產(chan)特(te)性(xing)而(er)依(yi)賴(lai)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)行(xing)業(ye),帶(dai)來(lai)了(le)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)的(de)新(xin)契(qi)機(ji)。行(xing)業(ye)專(zhuan)家(jia)們(men)正(zheng)全(quan)力(li)以(yi)赴(fu),尋(xun)找(zhao)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)的(de)替(ti)代方案,並借助先進的數字化控製技術,更好地管理溫室氣體排放,滿足日益嚴格的環境、社會與公司治理(ESG)要求,加速可持續發展戰略的落地。在此過程中,電力與工藝仿真技術成為關鍵助力。
德勤的研究顯示,低碳轉型的核心在於工業流程、生產空間和運輸車隊的電氣化與脫碳化。一項針對製造商的調查顯示,近45%的企業計劃在2035年前實現流程的電氣化。為此,製造商正大力投資,采用生物質能、太陽能、水能和地熱能等可再生能源,為工業生產注入綠色動力。
然ran而er,從cong燃ran燒shao型xing和he蒸zheng汽qi動dong力li係xi統tong向xiang電dian氣qi化hua係xi統tong的de轉zhuan型xing進jin展zhan緩huan慢man。即ji使shi對dui於yu技ji術shu嫻xian熟shu的de工gong程cheng和he工gong廠chang設she計ji團tuan隊dui來lai說shuo,成cheng功gong替ti代dai燃ran燒shao源yuan也ye是shi一yi項xiang艱jian巨ju的de任ren務wu。脫tuo碳tan轉zhuan型xing需xu要yao投tou入ru大da量liang工gong程cheng和he設she計ji資zi源yuan,以yi實shi現xian工gong廠chang新xin資zi產chan及ji現xian有you資zi產chan的de電dian氣qi化hua,這zhe無wu疑yi是shi一yi項xiang成cheng本ben高gao昂ang的de挑tiao戰zhan。
shinaidedianqirenwei,yingduiqihoubianhuaxuyaoyichanggenbenxingbiange,yijisiweimoshidequanmianzhuanxing。womenbixuganyutupochuantong,tansuoqiansuoweiyoudechuangxinlujing,tongguoshuzihuayudianqihuadeshenduronghe,shixianzhenzhengyiyishangdekechixuyingxiangli。dianlihegongyiliuchengfangzhen(聯合仿真)nenggouxianzhutishengduixinjiushebeiyunyingzhuangkuangdedongchali。ciwai,gaijishuhainengzhuligongchengshizaishejizuizhongquedingqian,chongfenzhangwoxinjishushiyongxingdeguanjianxinxi,congeryouhuajuece,jiangdifengxian。
掌握電力和工藝流程聯合仿真的四大關鍵要點
yitihuadedianlihegongyiliuchengfangzhennenggouduigongyiliuchenggongpeidiandegezhongyunxingjishejichangjingjinxingceshi,duixinjianxiangmuhegaizaoxiangmujunyouzhongyaojiazhi。duiyuxinjianxiangmu,takeyitongguojiyumoniyunxingdedianlixuqiujisuan,youhuadianjiecaochicun,congerjiasugongyidianqihua。duiyugaijianxiangmu,takeyitongguohuiluceshihejianshaotingjishijianlaitigaogongchangyunxingshijian。
具體而言,聯合仿真可為運營管理者和工程師提供更高效的方式進行如下操作:
1.深度分析:通過聯合仿真技術,研究工藝擾動對配電的影響,以及電力擾動對工藝生產產生的波動,並使用具有代表性的數據(如天氣、太陽能、氫/氨目標以及相互依存關係)進行分析;
2.精準優化:根據工藝需求、平準化成本最小化(LCOH、LCOE、LCOA)等目標,設計並優化電力分配,通過減少有功/無功損耗和發電機組燃料成本,挖掘電力節能潛力;
3.智能策劃:在電解槽運行和氫氣生產分配中,結合工藝輸入和目標函數,優化電力流動;
4.效益最大化:通過計算氫氣/熱能的平準化成本,實現從能源生產到轉換的全生命周期管理,同時基於工藝需求調整發電規模,以最小化總擁有成本。
精確的聯合仿真帶來穩定性、安全性並節約成本
聯合仿真使工程團隊能夠在問題發生之前測試、觀察和模擬控製假設,並預見潛在問題。它進一步幫助工程師在虛擬世界的“安全港”中檢查和分析操作和設備。憑借更精確的仿真和基於數據的敏銳洞察,聯合仿真有助於實現質量、電力和電網控製的穩定性,通過幫助理解偏差、工藝變化和控製偏移提升安全性,通過優化效率、可靠性和產量實現正常運營,並通過通過管理熱能和能源節約成本。
仿真精確度取決於保真度、時(shi)間(jian)分(fen)辨(bian)率(lv)和(he)同(tong)步(bu)性(xing)三(san)大(da)要(yao)素(su)。由(you)於(yu)電(dian)氣(qi)仿(fang)真(zhen)的(de)時(shi)間(jian)戳(chuo)以(yi)毫(hao)秒(miao)為(wei)單(dan)位(wei),而(er)工(gong)藝(yi)仿(fang)真(zhen)則(ze)以(yi)秒(miao)到(dao)分(fen)鍾(zhong)為(wei)單(dan)位(wei),研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)需(xu)要(yao)精(jing)確(que)的(de)時(shi)間(jian)同(tong)步(bu)。聯(lian)合(he)仿(fang)真(zhen)恰(qia)好(hao)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)這(zhe)一(yi)需(xu)求(qiu)。作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)使(shi)能(neng)技(ji)術(shu),它(ta)將(jiang)係(xi)統(tong)各(ge)部(bu)分(fen)的(de)獨(du)立(li)仿(fang)真(zhen)組(zu)合(he)起(qi)來(lai),實(shi)現(xian)對(dui)耦(ou)合(he)係(xi)統(tong)的(de)全(quan)局(ju)仿(fang)真(zhen)。
施耐德電氣AVEVA工藝模擬仿真平台(AVEVA Process Simulation & Dynamic Simulation)和ETAP暫態穩定性分析功能的結合提供了一種更簡單、更直接的方法,用於識別工藝生產中的效率提升和優化機會。其中,AVEVA工藝模擬仿真平台(AVEVA Process Simulation & Dynamic Simulation)用於處理瞬態非穩態過程(即動態狀態引擎)評估,ETAP用於處理瞬態非穩態電氣(即瞬態穩定性引擎)評估。該聯合仿真平台與其仿真應用套件相結合,將物理工廠數字化為機理孿生模型,從而為設施提供高效節能、安全和可持續的解決方案。
結合AI技術的聯合仿真助力簡化工廠設計並優化運營
統(tong)一(yi)的(de)集(ji)成(cheng)化(hua)電(dian)力(li)和(he)工(gong)藝(yi)仿(fang)真(zhen)模(mo)型(xing)能(neng)夠(gou)簡(jian)化(hua)工(gong)廠(chang)設(she)計(ji)並(bing)優(you)化(hua)運(yun)營(ying)。此(ci)外(wai),將(jiang)聯(lian)合(he)仿(fang)真(zhen)與(yu)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)和(he)第(di)一(yi)性(xing)原(yuan)理(li)建(jian)模(mo)技(ji)術(shu)相(xiang)結(jie)合(he),可(ke)以(yi)為(wei)實(shi)時(shi)、數據驅動的決策支持鋪平道路,同時也有助於開發有效的操作員培訓方案。
施耐德電氣項目數據顯示,通過將工藝性能和電能消耗進行整合管理,企業的資本支出將減少20%、停機時間減少15%、碳足跡減少7%~12%,同時盈利能力增加3%。通過部署這些能夠進行根本原因分析、提供切換計劃驗證、跟蹤資產管理,以及提供成本優化和基於模型驗證的工具(所有功能均可實時實現),工廠就可以借助可靠且可操作的數據,充分釋放其脫碳潛力。
在工業脫碳的征程中,聯合仿真技術正成為解鎖工廠設計與運行潛力的關鍵鑰匙,助力企業邁向綠色、高效、可持續的未來。