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万亿级绿氢风口!这个电氢氨动态联合仿真项目全球领先

2024年3月6日,施耐德电气与水木明拓(达茂)氢能源科技有限公司(以下简称“水木明拓”)正式签署合作协议,双方将合力打造从绿电到绿氢再到绿氨的全流程优化业务——电氢氨动态联合仿真项目。施耐德电气高级副总裁、战略与业务发展中国区负责人、商业价值研究院院长熊宜,北京清华工业开发研究院副院长、水木明拓总经理付小龙出席活动并签约。

据了解,该项目总投资金额400亿元,预计将建设年产30万吨新能源制氢、120万吨绿氨、110万吨氢直接还原铁及配套建设500万千瓦风力发电。该项目是继中石化2万吨级库车绿氢项目之后,又一规模超库车项目10倍以上的绿氢项目。

 水木明拓与施耐德电气签约电氢氨动态联合仿真项目

 

填补电力与化工动态联合空白

 

“双碳”目标的深入推进,促使各领域积极探索下一代绿色能源技术,作为21世纪的“终极清洁能源”,绿氢发展迎来万亿级风口。绿电和绿氢之间存在着密切的生产和应用关系,因此氢特别是绿氢技术逐渐步入全球脱碳构想。然而,绿电制绿氢再转化为合成氨的发展,面临着绿电的波动性、绿氢的经济性、安全性及可靠性等多重挑战,亟需以创新突破技术壁垒,为“零碳”发展提供有力支撑。

“以新能源为中心的新型工业体系时代即将到来。新能源及其氢能载体在工业体系的深度应用,能够很好地解决新能源高效利用和重工业体系脱碳的难题,但其发展也面临着新能源给工业体系带来的能源供给波动、负荷动态变化等全球性技术难题。”付小龙表示。

据了解,目前波动条件下的新能源电力与化工的联合动态运行尚属行业空白,施耐德电气与水木明拓合作打造的电氢氨动态联合仿真项目,旨在借助电力和流程联合仿真的数字化能力,突破新能源与化工联合动态运行中的技术难关。

此次签约后,施耐德电气将成为该类项目首家将电力流程和工艺流程联合的合作伙伴,并且通过ETAP电气系统数字孪生平台和AVEVA工艺流程模拟软件的联合仿真工程研究,工程技术专家的工况场景分析服务等,帮助水木明拓规划包括储能(储电 + 储氢)在内的合理系统配置以及控制策略,优化数字化软硬件产品的配置,以达成提升能效管理和工业生产效率,从而提高系统的安全稳定性和经济性。

“施耐德电气将ETAP电气系统数字孪生平台和AVEVA工艺流程模拟软件进行整合,形成了整体的解决方案。目前是项目试点,未来将逐渐应用到大项目中,并推广到整个行业。”熊宜向记者表示。

“我们有很多问题需要通过模拟和仿真,然后再去做工业化实证,通过仿真结果来进行测试,才能够科学地去设计一个真正面向未来的系统。”付小龙补充说道。

 

绿氢发展背后的“隐藏课题”

 

今年两会,国务院总理李强在第十四届全国人民代表大会第二次会议上作政府工作报告。政府工作报告提出,要大力推进现代产业体系建设,加快发展新质生产力。其中在积极培育新兴产业和未来产业部分指出,巩固扩大智能网联新能源汽车等产业领先优势,加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业发展,积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。这是氢能作为前沿新兴产业首次进入政府工作报告,其发展重要性不言而喻。

“大家可能关注到这两年可再生能源制氢非常热,有大量的示范项目在推进,但其实大力发展氢能的背后隐含着几个课题,或者说是挑战。”付小龙表示。

付小龙认为,一个挑战是电解水制氢,在一个成本可行的情况下目前没有特别成熟的电解水制氢,这是首要解决的问题。另一个挑战就是面对反应速度完全不一样、生产制备逻辑思路也不一样的电、氢、氨,如何打通电氢氨集成链条系统,也是当前面临的非常大的挑战,而第二个挑战正是施耐德电气与水木明拓,包括和其他合作伙伴正在合力解决的。

“当然还有其他基础设施的挑战,但我觉得只有把这两个挑战解决了,才有可能让我们在合理的成本下,生产能够在未来大规模应用的绿色氢气。”付小龙补充道。

熊宜表示:“施耐德电气将充分发挥系统集成能力,克服集成创新挑战,为风力发电、电解水制氢、合成氨三个不同的产业链条提供耦合服务。”

 

  北京清华工业开发研究院副院长、水木明拓总经理付小龙

 

打造绿色低碳的全球样本

 

绿氢是实现全球碳中和、国家能源安全的关键路径。全球各国高度重视绿氢产业发展,在绿氢产业尚未规模化发展之时,欧美日中等多个国家和地区就已经在政策、技术、贸易等层面展开合作与竞争,以抢占市场先机,全球绿氢市场竞争态势初显。绿氢全球市场的出现,为氢能产业带来了新的市场需求和技术需求,也带来了新的产业机遇。

施耐德电气基于自身遍布全球130多个国家的运营网络资源、先进的能效管理技术、成熟的电力及自动化整体解决方案,协同水木明拓的技术应用能力以及明拓氢能集团的氢能业务能力,不仅在开拓项目及海外投资业务方面展开深入合作,也推动中国乃至全球绿氢产业不断发展。

当被问及施耐德电气在中国的布局时,熊宜表示,在新能源转型时代,施耐德电气也在跟很多新能源企业合作,提供绿色园区、零碳楼宇、零碳建筑等完整的解决方案,不断在中国市场加大投入。

“为了能够在本土具备更快的响应速度,施耐德电气把大量的研发技术落地到中国体系里。将来也不仅仅局限于绿氢,还将为新能源转型和新型电力系统建设提供助力。”熊宜补充道。

施耐德电气系统及服务业务全球执行副总裁高飞克(Frederic Godemel)谈及未来在中国及全球的布局规划时也表达了相同的观点,他认为在全球能源转型加速及中国“双碳”目标背景下,发展及应用绿氢技术具有重要战略意义。施耐德电气作为全球能源电力领域的数字化转型专家,多年来一直不断推出绿色创新产品和整体解决方案,推动全球能源转型。

“本次合作项目是施耐德电气全球首个从绿电到绿氢再到绿氨的全流程优化业务,是与水木明拓联手打造的电氢氨一体化项目全球样本。这样一个重磅项目在中国率先落地,不仅诠释了中国可再生能源产业的巨大潜力,也是对施耐德电气前沿探索能力的认可。未来,我们期待与包括水木明拓在内的行业龙头企业在更多领域携手探索,为中国及全球低碳发展提供更为强劲的绿色动能。”高飞克表示。

 

 施耐德电气系统及服务业务全球执行副总裁高飞克(Frederic Godemel)

 

 

来源:‍电气时代
编辑:彭东浩
责编:史海疆
审核:常海波