雄心勃勃的净零气候目标，正在引领可再生能源方式的投资和关注，环境友好的氢能也不例外。人们对氢能的关注由来已久，而近期的关注则围绕氢能在执行全球去碳化任务中所发挥的关键作用。
雄心勃勃的净零气候目标,正在引领可再生能源方式的投资和关注,环境友好的氢能也不例外。人们对氢能的关注由来已久,而近期的关注则围绕氢能在执行全球去碳化任务中所发挥的关键作用。
过去十年氢能的需求量已增加28%,得益于越来越多的行业开始认识到氢能作为化石燃料能源替代品的潜力,尤其是在难以脱碳的行业以及整个价值链的广泛应用。
目前制氢方法各式各样,有些方式仍会生成碳副产品,另一些方式则没有排放物,但所有方式各有其独特的复杂性。理想情况下,我们应重点关注“绿氢”的制氢工艺,即完全由可再生资源生成,且没有排放。然而,绿氢的规模化和商业化依然任重道远,需要建立可靠、安全,同时兼具成本竞争力的基础设施,并让用户深信可以随时随地满足能源所需。
与此同时,生产包括蓝氢和灰氢在内的其他类型的氢能有助于满足当前需求,扩大应用范围,提供关键知识,从而帮助降低成本。像所有新兴行业一样,氢能的发展同样需要在整个价值链中实现显著进展才能更快推动行业进步。
一键了解艾默生氢能解决方案
生产
随着氢能需求量的不断提高,氢能产业需要加快扩大生产和分配。无论使用电解槽或者带有碳捕获功能的蒸汽甲烷转化器,企业都将依赖先进的自动化技术,并结合强化的流程和强大的数据分析。完备的技术将有助于提高生产效率,缩小生产差异,降低能源使用和排放量,验证运营的可持续性。
借助基于智能设备、物联网、分布式控制系统、数据分析、数字双胞胎以及高级工程工具的全球自动化设计,工厂可设计单一设施并能够轻松扩展,加速学习曲线,提高运营效率,从预防性维护中获益,优化资产的生命周期成本。
艾默生正在参与一个名为PosHYdon的试点项目,此项目将有助于深入解析电解槽效率和绿氢大规模生产系统的发展。PosHYdon项目在荷兰近海生产氢能,通过利用风力涡轮机的绿色电力为生产流程提供动力,生成可再生燃料。此方法可将海水转化为去矿物质水,然后通过电解安全地生成氢能。随后氢能会与天然气混合,运送到海岸并入该国天然气网络。
项目采用了艾默生DeltaV分布式控制系统技术,控制海水淡化与电解装置、气体混合、工厂设备平衡,同时增强安全性、延长流程运行时间、提高运行效率。
艾默生正与汽车制造商丰田澳洲公司合作,将用户的业务转变为商业级氢能生产、储存与加注工厂。可持续氢能项目的挑战源自于需要将诸多数据源整合到单个工厂平衡系统中,这一流程对设施运营成功至关重要。
此项目依靠艾默生的DeltaV控制系统,从工厂的复杂设备中收集并整理数据,使其更易监测氢气的生产和储存,并验证运营的可持续性。
三菱能源美洲公司的高级清洁能源储存项目有望成为世界上最大的工业绿氢生产和储存中心之一。设施将为毗邻的Intermountain可再生能源发电厂项目提供氢能原料。
该项目应用下一代全厂模拟技术,包括艾默生的数字双胞胎技术、三菱高保真燃气涡轮和蒸汽涡轮模型,以及支持调试和培训的先进分析。2025年,840兆瓦的氢能燃气涡轮联合循环机组最初将使用30%的绿氢和70%的天然气混合燃料;到2045年,绿氢比例将增至100%。
运输和储存
氢气成为可利用的能源之前,必须先经过转换、储存或运输。此流程的关键是尽可能减少氢气泄漏,了解通过传输点和转移点的氢气量,并安全、有效地进行处理。储氢是推动氢能应用的关键技术,包括固定电源、便携电源和运输。氢分子可以各种形式运输和储存:液氢、通过液态有机氢载体(LOHC)或作为氨分子。储氢的特点与其他短期储能技术(例如锂离子电池)非常互补。
高振、高压条件下,存在超压、泄漏的可控安全风险。艾默生的防喘振阀、振动检测器和压力调节器有助于提高可靠性,预防逸散性排放。
分配
加速技术应用的一个关键是利用现有基础设施,从而节省项目部署的时间和资金。在天然气管道中混合氢气就是很好的应用范例。与天然气混合的氢气与碳捕获相结合,为加速氢能在世界各地的应用提供巨大契机。然而,将氢气混入天然气基础设施中会带来三个挑战:腐蚀、氢气泄漏、气体质量和互换性。
艾默生的技术正在助力加拿大能源供应商Enbridge成为北美第一家使用可再生电力生产零排放氢气的公司。Enbridge将氢气混入天然气基础设施中,为3,500个家庭提供更清洁的能源。
应用
氢气加注站未来将取代传统燃料加注站,这需要符合最高性能和安全标准的系统。自动化技术有助于降低加注站的维护成本,减少意外中断。此外,先进的边缘控制技术将使无人值守站点成为可能,推动更可行、更具成本效益的解决方案。
同时,运营商希望保证加注站在正确压力下快速、安全地分配精确数量的燃料。可准确分配燃料量的先进仪器有助于降低成本,减少泄漏,确保安全运营。
将氢燃料转化为清洁能源从而为汽车提供动力的燃料电池也必须可靠,且应小巧、轻便。优化燃料电池系统对于缩短宕机时间和降低成本至关重要。
艾默生正与BayoTech合作,助力用户建造数百个模块化高效氢能设备,用于生产更清洁、更低成本的氢气。此类设备的氢气日产量达1,000公斤,足以加注多达200辆氢燃料电池汽车。为推动全球规模化,BayoTech的本地生产中心将依靠艾默生的可编程逻辑控制器和边缘控制技术、远程监控以及Microsoft Azure IoT Suite,以实现安全、自主运行。
艾默生的高准科里奥利流量计专为高工作压力而设计,TotalEnergies将其应用于荷兰的PitPoint加注站,以便安全、准确地测定氢气流量。作为TotalEnergies Gas Mobility的合作伙伴,艾默生是为数不多的合格加氢机用流量计供应商之一。
未来燃料
氢能是环境可持续、多样化能源组合的未来,但我们需要在整个价值链中采取平衡、加速的方法来实现这个宏伟目标。随着我们在整个价值链中增加创新和规模化氢能解决方案,我们将帮助用户降低成本,增加需求和信心,并不断验证氢能生产、储运和应用所需的技术。
除此之外,目标的实现还意味着打造把自动化技术、协作工程和具有技术专长的合作伙伴相融合的坚实基础,同时能够利用现有基础设施助力加速氢能发展,使之成为一种普遍、可靠的能源——真正的未来燃料。
雄心勃勃的净零气候目标，正在引领可再生能源方式的投资和关注，环境友好的氢能也不例外。人们对氢能的关注由来已久，而近期的关注则围绕氢能在执行全球去碳化任务中所发挥的关键作用。
雄心勃勃的净零气候目标,正在引领可再生能源方式的投资和关注,环境友好的氢能也不例外。人们对氢能的关注由来已久,而近期的关注则围绕氢能在执行全球去碳化任务中所发挥的关键作用。
过去十年氢能的需求量已增加28%,得益于越来越多的行业开始认识到氢能作为化石燃料能源替代品的潜力,尤其是在难以脱碳的行业以及整个价值链的广泛应用。
目前制氢方法各式各样,有些方式仍会生成碳副产品,另一些方式则没有排放物,但所有方式各有其独特的复杂性。理想情况下,我们应重点关注“绿氢”的制氢工艺,即完全由可再生资源生成,且没有排放。然而,绿氢的规模化和商业化依然任重道远,需要建立可靠、安全,同时兼具成本竞争力的基础设施,并让用户深信可以随时随地满足能源所需。
与此同时,生产包括蓝氢和灰氢在内的其他类型的氢能有助于满足当前需求,扩大应用范围,提供关键知识,从而帮助降低成本。像所有新兴行业一样,氢能的发展同样需要在整个价值链中实现显著进展才能更快推动行业进步。
一键了解艾默生氢能解决方案
生产
随着氢能需求量的不断提高,氢能产业需要加快扩大生产和分配。无论使用电解槽或者带有碳捕获功能的蒸汽甲烷转化器,企业都将依赖先进的自动化技术,并结合强化的流程和强大的数据分析。完备的技术将有助于提高生产效率,缩小生产差异,降低能源使用和排放量,验证运营的可持续性。
借助基于智能设备、物联网、分布式控制系统、数据分析、数字双胞胎以及高级工程工具的全球自动化设计,工厂可设计单一设施并能够轻松扩展,加速学习曲线,提高运营效率,从预防性维护中获益,优化资产的生命周期成本。
艾默生正在参与一个名为PosHYdon的试点项目,此项目将有助于深入解析电解槽效率和绿氢大规模生产系统的发展。PosHYdon项目在荷兰近海生产氢能,通过利用风力涡轮机的绿色电力为生产流程提供动力,生成可再生燃料。此方法可将海水转化为去矿物质水,然后通过电解安全地生成氢能。随后氢能会与天然气混合,运送到海岸并入该国天然气网络。
项目采用了艾默生DeltaV分布式控制系统技术,控制海水淡化与电解装置、气体混合、工厂设备平衡,同时增强安全性、延长流程运行时间、提高运行效率。
艾默生正与汽车制造商丰田澳洲公司合作,将用户的业务转变为商业级氢能生产、储存与加注工厂。可持续氢能项目的挑战源自于需要将诸多数据源整合到单个工厂平衡系统中,这一流程对设施运营成功至关重要。
此项目依靠艾默生的DeltaV控制系统,从工厂的复杂设备中收集并整理数据,使其更易监测氢气的生产和储存,并验证运营的可持续性。
三菱能源美洲公司的高级清洁能源储存项目有望成为世界上最大的工业绿氢生产和储存中心之一。设施将为毗邻的Intermountain可再生能源发电厂项目提供氢能原料。
该项目应用下一代全厂模拟技术,包括艾默生的数字双胞胎技术、三菱高保真燃气涡轮和蒸汽涡轮模型,以及支持调试和培训的先进分析。2025年,840兆瓦的氢能燃气涡轮联合循环机组最初将使用30%的绿氢和70%的天然气混合燃料;到2045年,绿氢比例将增至100%。
运输和储存
氢气成为可利用的能源之前,必须先经过转换、储存或运输。此流程的关键是尽可能减少氢气泄漏,了解通过传输点和转移点的氢气量,并安全、有效地进行处理。储氢是推动氢能应用的关键技术,包括固定电源、便携电源和运输。氢分子可以各种形式运输和储存:液氢、通过液态有机氢载体(LOHC)或作为氨分子。储氢的特点与其他短期储能技术(例如锂离子电池)非常互补。
高振、高压条件下,存在超压、泄漏的可控安全风险。艾默生的防喘振阀、振动检测器和压力调节器有助于提高可靠性,预防逸散性排放。
分配
加速技术应用的一个关键是利用现有基础设施,从而节省项目部署的时间和资金。在天然气管道中混合氢气就是很好的应用范例。与天然气混合的氢气与碳捕获相结合,为加速氢能在世界各地的应用提供巨大契机。然而,将氢气混入天然气基础设施中会带来三个挑战:腐蚀、氢气泄漏、气体质量和互换性。
艾默生的技术正在助力加拿大能源供应商Enbridge成为北美第一家使用可再生电力生产零排放氢气的公司。Enbridge将氢气混入天然气基础设施中,为3,500个家庭提供更清洁的能源。
应用
氢气加注站未来将取代传统燃料加注站,这需要符合最高性能和安全标准的系统。自动化技术有助于降低加注站的维护成本,减少意外中断。此外,先进的边缘控制技术将使无人值守站点成为可能,推动更可行、更具成本效益的解决方案。
同时,运营商希望保证加注站在正确压力下快速、安全地分配精确数量的燃料。可准确分配燃料量的先进仪器有助于降低成本,减少泄漏,确保安全运营。
将氢燃料转化为清洁能源从而为汽车提供动力的燃料电池也必须可靠,且应小巧、轻便。优化燃料电池系统对于缩短宕机时间和降低成本至关重要。
艾默生正与BayoTech合作,助力用户建造数百个模块化高效氢能设备,用于生产更清洁、更低成本的氢气。此类设备的氢气日产量达1,000公斤,足以加注多达200辆氢燃料电池汽车。为推动全球规模化,BayoTech的本地生产中心将依靠艾默生的可编程逻辑控制器和边缘控制技术、远程监控以及Microsoft Azure IoT Suite,以实现安全、自主运行。
艾默生的高准科里奥利流量计专为高工作压力而设计,TotalEnergies将其应用于荷兰的PitPoint加注站,以便安全、准确地测定氢气流量。作为TotalEnergies Gas Mobility的合作伙伴,艾默生是为数不多的合格加氢机用流量计供应商之一。
未来燃料
氢能是环境可持续、多样化能源组合的未来,但我们需要在整个价值链中采取平衡、加速的方法来实现这个宏伟目标。随着我们在整个价值链中增加创新和规模化氢能解决方案,我们将帮助用户降低成本,增加需求和信心,并不断验证氢能生产、储运和应用所需的技术。
除此之外,目标的实现还意味着打造把自动化技术、协作工程和具有技术专长的合作伙伴相融合的坚实基础,同时能够利用现有基础设施助力加速氢能发展,使之成为一种普遍、可靠的能源——真正的未来燃料。
