

一個世紀以前,瓦爾特·能斯特(Walther Nernst)和弗裏茨·哈伯(Fritz Haber)等(deng)科(ke)學(xue)家(jia)憑(ping)借(jie)在(zai)工(gong)業(ye)合(he)成(cheng)氨(an)生(sheng)產(chan)方(fang)麵(mian)的(de)重(zhong)大(da)突(tu)破(po),重(zhong)塑(su)了(le)全(quan)球(qiu)農(nong)業(ye)格(ge)局(ju)。這(zhe)一(yi)卓(zhuo)越(yue)成(cheng)果(guo)不(bu)僅(jin)徹(che)底(di)改(gai)變(bian)了(le)化(hua)學(xue)領(ling)域(yu)的(de)發(fa)展(zhan)走(zou)向(xiang),還(hai)在(zai)養(yang)活(huo)全(quan)球(qiu)數(shu)十(shi)億(yi)人(ren)口(kou)方(fang)麵(mian)發(fa)揮(hui)了(le)關(guan)鍵(jian)作(zuo)用(yong),更(geng)為(wei)現(xian)代(dai)工(gong)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)奠(dian)定(ding)了(le)全(quan)新(xin)基(ji)礎(chu)。
曆(li)史(shi)總(zong)在(zai)重(zhong)演(yan)。如(ru)今(jin),氨(an)再(zai)次(ci)成(cheng)為(wei)推(tui)動(dong)產(chan)業(ye)重(zhong)大(da)變(bian)革(ge)的(de)核(he)心(xin)。它(ta)不(bu)再(zai)僅(jin)僅(jin)是(shi)一(yi)種(zhong)肥(fei)料(liao)成(cheng)分(fen),更(geng)是(shi)理(li)想(xiang)的(de)低(di)碳(tan)燃(ran)料(liao)和(he)氫(qing)能(neng)載(zai)體(ti),能(neng)夠(gou)有(you)力(li)支(zhi)撐(cheng)全(quan)球(qiu)脫(tuo)碳(tan)目(mu)標(biao)的(de)達(da)成(cheng)。無(wu)論(lun)是(shi)基(ji)於(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)製(zhi)備(bei)的(de)綠(lv)氨(an)(Green ammonia),還是通過碳捕集利用與封存(CCUS)技術製備的藍氨(Blue ammonia),這一化合物有望改變除農業以外的各行各業,比如電力、重工業等。尤其是從綠氨或藍氨中提取的氫氣,未來或將幫助諸如鋼鐵、水泥、航運行業等減排“困難戶”實現綠色脫碳。
然ran而er,實shi現xian可ke持chi續xu的de氨an生sheng產chan並bing非fei易yi事shi。在zai現xian代dai化hua氨an工gong廠chang中zhong,工gong程cheng的de不bu確que定ding性xing貫guan穿chuan於yu平ping衡heng工gong廠chang最zui佳jia產chan能neng和he最zui優you配pei置zhi的de全quan過guo程cheng,極ji易yi引yin發fa效xiao率lv低di下xia問wen題ti。與yu此ci同tong時shi,若ruo對dui資zi本ben支zhi出chu(CapEx)和運營支出(OpEx)估算有誤,整個項目往往在最終投資決策(FID)前便已脫軌。傳統的工程設計流程依賴人工計算和碎片化數據,致使工程進度超期、預算超支等情況屢見不鮮。此外,若要將可再生能源進一步整合到電力工程中,還會為企業增加運營複雜性和不可預測性的風險。
為破解上述難題,企業迫切需要引入更智能、gengjichenghuadejiejuefangan,jidazaoyitihuadegongyiyudianlixitong。erlianhefangzhengongjuqudongdezhinenghuashejiyugongcheng,zhengshigexinangongchangshejideguanjiansuozai。tongguojiangxianjindegongyihedianliliuchengfangzhenjishujichengdaodongtaishuziluanshengzhong,lianhefangzhennenggouyouxiaojiangdixiangmufengxian,baokuodangqianjihouqiyunyingfengxian;加快從工程、采購到施工(EPC)的整體進度;實現更加可持續、更具經濟效益的生產;降低高達30%的電氣儀表及控製係統(EIC)工程成本;幫助利益相關方敏捷、準確、自信地應對各種複雜挑戰。

通過聯合仿真,實現更優的氨工廠設計
聯合仿真的核心在於其作為動態數字孿生,能夠集成先進的工藝和電力仿真工具,為氨工廠創建統一模型。它不僅可以同步分析熱力學、質量平衡和電力係統,以極致精細度實現整體建模,還能通過開放平台通信統一架構(OPC-UA),集成多種來源的數據。
zhezhongjichenghuadegongzuoliuchengchedidapoleshujugudao,shenduzhenghelegongyiyudianlifangzhen,shiqiyenenggoushishitiaozhengshengchanliucheng,shixianminjiejuece。pingjielianhefangzhenzaizaoqijieduantigongdegaojingdushujuzhicheng,liyixiangguanfangnenggouzaixiangmuqidongqian,quanmianpingguconggongchangbujuguihuadaokezaishengnengyuanpeizhidegezhongfangan,youhuaziyuanpeizhi,tishengzhengtigongchengxiaoyi。
借助智能化設計,實現企業效益最大化
聯合仿真為企業帶來的效益,不僅切實可見,更具有深遠影響。具體來看:
降低設計風險:通過在可行性研究階段實現工廠產能與配置的“最優解”,大幅減少不確定性,使最終投資決策(FID)流程加快20%。
提高成本準確性:利用可靠工程數據生成精準的資本及運營支出估算,增強投資者信心,最大限度地降低財務風險,提高項目獲批與推進的可能性。
優化工程經濟效益:通過簡化工作流程,可減少30%工gong程cheng成cheng本ben,顯xian著zhu減jian輕qing企qi業ye的de成cheng本ben負fu擔dan。通tong過guo量liang化hua這zhe些xie經jing濟ji效xiao益yi,聯lian合he仿fang真zhen能neng夠gou確que保bao氨an工gong廠chang設she計ji的de高gao效xiao與yu經jing濟ji性xing,以yi更geng好hao地di契qi合he能neng源yuan轉zhuan型xing需xu求qiu。
縮短工期,優化EPC進度:通過集成工藝與電力係統仿真,降低項目複雜性,便於企業更早地進行工廠設計評估,縮短工期達15%,加快項目試運行,實現更快的投資回報。
憑借這些優勢,聯合仿真已然成為氨工廠項目中至關重要的工具,無論是在傳統的工業應用方麵,還是新興的能源用途領域。
從實際應用中挖掘聯合仿真的價值潛力
事實上,聯合仿真的真正價值不僅限於設計階段,而是貫穿了氨工廠的全生命周期。依托這一動態數字孿生模型,企業能夠:
提高運營效率:通過測試新的設定值並模擬“假設性”場景,在確保生產連續性的同時,優化性能表現。
強化人員培訓與技能發展:借助操作員培訓模擬器(OTS),為團隊創建真實的培訓環境,使其能夠在無風險場景下練習、應對各類工廠狀況,提升決策能力。
預測設備壽命:精準把握設備的磨損狀況,並基於集成化分析工具,製定前瞻性的設備維護策略。
應對法規及技術變化:麵向新法規出台或可再生能源技術進步,能夠靈活調整工廠係統配置,並預估其盈利潛力,從而避免大規模硬件改造。
erzuinengtuchulianhefangzhennenglideyigeshili,bianshishinaidedianqiyuguoneimouqiyexieshoudazaodelvseqingnengxiangmu。zuoweishoulifugaiconglvdiandaolvqingzaidaolvandequanliuchengyouhuaxiangmu,tahangailezhuangjirongliangwei1.4吉瓦的陸上風電場,具備750兆瓦的綠氫生產能力,並打造了世界首個可變式氨工廠。
依托智能化設計與聯合仿真製勝未來
可持續、高效且可擴展的解決方案對於能源轉型至關重要。施耐德電氣的AVEVA工藝模擬仿真平台(AVEVA Process Simulation & Dynamic Simulation)和ETAP等數字化工具,能夠以統一的、基ji於yu聯lian合he仿fang真zhen驅qu動dong的de方fang式shi,幫bang助zhu用yong戶hu在zai可ke行xing性xing研yan究jiu階jie段duan優you化hua氨an工gong廠chang產chan能neng,提ti供gong精jing準zhun的de成cheng本ben預yu測ce,並bing壓ya縮suo項xiang目mu工gong期qi。這zhe些xie工gong具ju不bu僅jin能neng夠gou化hua解jie氨an工gong廠chang設she計ji與yu工gong程cheng階jie段duan的de緊jin迫po難nan題ti,更geng為wei構gou建jian更geng智zhi能neng、可持續的氨生產基礎設施奠定了堅實基礎。
在(zai)全(quan)球(qiu)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)加(jia)速(su)的(de)當(dang)下(xia),以(yi)聯(lian)合(he)仿(fang)真(zhen)為(wei)代(dai)表(biao)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)工(gong)具(ju),不(bu)僅(jin)能(neng)幫(bang)助(zhu)企(qi)業(ye)應(ying)對(dui)各(ge)類(lei)工(gong)程(cheng)挑(tiao)戰(zhan),更(geng)能(neng)為(wei)氨(an)工(gong)廠(chang)的(de)長(chang)期(qi)盈(ying)利(li)與(yu)未(wei)來(lai)發(fa)展(zhan)提(ti)供(gong)有(you)力(li)支(zhi)撐(cheng)。在(zai)這(zhe)方(fang)麵(mian),施(shi)耐(nai)德(de)電(dian)氣(qi)將(jiang)繼(ji)續(xu)依(yi)托(tuo)聯(lian)合(he)仿(fang)真(zhen)技(ji)術(shu)優(you)勢(shi),推(tui)動(dong)氨(an)工(gong)廠(chang)設(she)計(ji)從(cong)高(gao)風(feng)險(xian)、不確定性向可預測、高效且經濟可行的方向轉變,攜手更多企業邁向綠色、高效、可持續的氨生產未來。