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2023年8月30日，中國石化宣布，我國規(guī)模最大的光伏發(fā)電直接制綠氫項目——新疆庫車綠氫示范項目（以下簡稱為綠氫示范項目）全面建成投產(chǎn)，標志著我國綠氫規(guī)模化工業(yè)應用實現(xiàn)零的突破。本次項目中，和利時與中石化團隊攜手研發(fā)創(chuàng)新，為綠氫的大規(guī)模高效生產(chǎn)利用打下了堅實基礎，推動雙碳目標與革新科技的深度融合，共同推進國家級綠氫全產(chǎn)業(yè)鏈示范應用的高質量建設。

綠氫示范項目是國內(nèi)首次規(guī)?；霉夥l(fā)電直接制綠氫的項目，電解水制氫能力為2萬噸/年，儲氫能力為21萬標立方，輸氫能力為2.8萬標立方/小時。每年生產(chǎn)的2萬噸綠氫全部就近供應中國石化塔河煉化公司，用于替代煉油加工中使用的天然氣制氫。根據(jù)測算，今后每年可減少二氧化碳排放約48.5萬噸。

圖/來源于中國石化

依托新疆地區(qū)豐富的太陽能資源稟賦，該項目聚合了光伏發(fā)電、綠電輸送、綠電制氫、氫氣儲存、氫氣輸送、綠氫煉化等綠氫生產(chǎn)利用的全流程。綠氫工廠若想實現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展，關鍵在于鏈條中各個環(huán)節(jié)的快速響應與同步運作。

圖/來源于中國石化

面對項目基礎規(guī)模大、光伏發(fā)電不穩(wěn)定、制氫裝置廠家多等難點瓶頸，以及工藝技術新、無成熟工程案例可借鑒等現(xiàn)實情況，和利時充分發(fā)揮了在智能化控制方面的深厚技術實力，為該項目提供了從基礎控制到智慧管理全廠一體化解決方案，涵蓋與中石化團隊共同創(chuàng)新研發(fā)的綠氫智慧控制與調度系統(tǒng)、DCS、SIS、CCS、GDS、仿真系統(tǒng)、智能運營管控平臺，橫跨光伏發(fā)電、輸變電、電解水制氫、儲氫、輸氫等綠氫全流程工藝裝置，實現(xiàn)強電、弱電、工藝、信息的有機融合，突破性地解決了新能源波動電力場景下柔性經(jīng)濟制氫，并連續(xù)穩(wěn)定供應的難題。

聯(lián)合之路，首創(chuàng)之舉

和利時與中石化團隊聯(lián)合開發(fā)的綠氫智慧控制與調度系統(tǒng)是該項目的核心技術，也是行業(yè)首個覆蓋2萬噸大規(guī)模綠氫項目全流程的一體化智能決策排產(chǎn)系統(tǒng)。

通過全生命周期的仿真智慧模擬驗證，系統(tǒng)滿足項目對光伏波動的自動快速響應需求，優(yōu)選用電策略、開槽策略及源網(wǎng)荷儲用控制策略。依據(jù)現(xiàn)場工藝設備情況，實現(xiàn)全過程的自感知、自診斷、自學習、自尋優(yōu)、自適應極端天氣變化及用氫變化，達成一鍵啟停、全自動無人操作的功能。

技術筑基，數(shù)字賦能

仿真是智慧工廠的關鍵一環(huán)，為保證項目的順利按時投產(chǎn)，和利時將動態(tài)仿真與虛擬控制仿真完美結合，按照實際裝置進行全流程的仿真模擬，實現(xiàn)與現(xiàn)場一致的操作體驗，最終在計算機的虛擬環(huán)境下進行操作培訓與控制策略閉環(huán)連鎖驗證的全部操作，為綠氫示范項目“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”的高效穩(wěn)定運行保駕護航。

此外，智能運營管控平臺有效地集成了綠電制綠氫全生命周期的工業(yè)數(shù)據(jù)，結合業(yè)務管理模型的數(shù)據(jù)建模，通過生產(chǎn)監(jiān)控、質量管理、特種作業(yè)票、智能巡檢、生產(chǎn)計量統(tǒng)計、裝置報警平穩(wěn)率等智能應用，助力綠氫示范項目生產(chǎn)全流程數(shù)字化的透明管控。

基于建設期三維模型及數(shù)字化交付系統(tǒng)，和利時在數(shù)字空間進行數(shù)字孿生系統(tǒng)建設，映射實體設備的全生命周期過程數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)特種作業(yè)監(jiān)控、虛擬巡檢、電子圍欄等功能，滿足三維模型與現(xiàn)實生產(chǎn)的數(shù)據(jù)交互，推動項目全業(yè)務流程的智能決策與閉環(huán)優(yōu)化。

和利時在煉化、發(fā)電及電解行業(yè)智能化領域深耕多年，借助豐富的解決方案能力及現(xiàn)場實操經(jīng)驗，實現(xiàn)了綠氫制、儲、輸?shù)拇笠?guī)模、低成本、高效率管控，為智能綠氫工廠的國產(chǎn)化、智能化生產(chǎn)控制管理提供了全新思路，有效推動中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為中國的能源轉型和雙碳之路增添更多“氫”動力。