全球各國對氫能的投入與重視與日俱增。隨著綠氫市場在全球的發(fā)展，對於已擁有能源生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施的客戶來說，啟動氫生產(chǎn)計畫的吸引力越來越大。

碳中和政策為綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了新起點、新方向、新邏輯，而技術(shù)進步和成本下降才是促使綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最基本因素。

從氫能源產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游是氫氣的製造設(shè)備，放眼未來，電解水製氫將成為主要方向；中游是儲運環(huán)節(jié)，由於氫氣的獨特性能，導(dǎo)致這一環(huán)節(jié)難度高、成本高，是目前限制氫能規(guī)模化發(fā)展的主要原因；下游是氫氣的應(yīng)用，主要在交通、發(fā)電、工業(yè)燃料等幾大層面。

隨著綠氫市場在全球的發(fā)展，對於已擁有能源生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施的客戶來說，啟動氫生產(chǎn)計畫的吸引力越來越大。為了適應(yīng)這種成長，生產(chǎn)商急需尋求優(yōu)質(zhì)合作夥伴，協(xié)助其有效應(yīng)用技術(shù)，指導(dǎo)專案實施，並巧妙規(guī)避風(fēng)險。

在綠氫製程生命週期的每個階段，Rockwell Automation都能為使用者提供價值，憑藉涵蓋整個產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)品和服務(wù)，盡可能確保氫氣專案的成功。同時，Rockwell對全球市場強大的洞察力和豐富的實務(wù)經(jīng)驗，也有助於綠氫生產(chǎn)者開啟國際視野，協(xié)助綠氫全球化市場的形成。

圖一 : 從氫能源產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游是氫氣的製造設(shè)備，中游是儲運環(huán)節(jié)，下游是氫氣的應(yīng)用。（source：Rockwell Automation）

更有效率更穩(wěn)定

在現(xiàn)有技術(shù)條件下，新能源表現(xiàn)出隨機性、波動性、間歇性等不確定的特徵，「極熱無風(fēng)」、「晚峰無光」等現(xiàn)象時有發(fā)生，這也是當(dāng)下綠氫在生產(chǎn)與消納過程中所面臨的一大挑戰(zhàn)。

對生產(chǎn)者而言，不僅要達到投資產(chǎn)出效益平衡，同時也要兼顧連續(xù)性與生產(chǎn)安全。一方面，企業(yè)要提升用電端、用氫端、化學(xué)等上下游的適應(yīng)性，透過製程設(shè)備端對端的耦合聯(lián)動及全面分析，達到動態(tài)平衡；另一方面，還需對綠氫供應(yīng)鏈每一環(huán)節(jié)的用能加以優(yōu)化，減少再生能源的備援，降低單位排放，提升整體能源效率。

2024年2月，氫動力「能源觀察者號」抵達美國佛羅里達州羅德岱堡，準(zhǔn)備完成環(huán)球航行的最後一站。這是世界上第一艘由氫能和再生能源驅(qū)動的零排放船，在過去的6年裡，行經(jīng)停靠50個國家的101個港口，並實現(xiàn)了24小時的能源自主。其能源管理系統(tǒng)的核心是Rockwell的先進控制技術(shù)。藉助Rockwell的產(chǎn)品和服務(wù)，「能源觀察者」團隊可以在船上和岸上監(jiān)控、控制和優(yōu)化能源，並就何時從一個能源轉(zhuǎn)換到另一個能源做出明智的決策。

類似的成功案例遍及全球，Rockwell將SEEE(安全、節(jié)能、環(huán)保、高效)永續(xù)發(fā)展觀全面貫徹於智慧製造，能夠透過領(lǐng)先的自動化、數(shù)位化和智慧化技術(shù)為各產(chǎn)業(yè)深度賦能。利用資訊化，智慧化的技術(shù)，優(yōu)化氫產(chǎn)業(yè)鏈條中的不穩(wěn)定環(huán)節(jié)，在確保整個產(chǎn)業(yè)的連續(xù)性和經(jīng)濟性的前提下，實現(xiàn)高度效率和穩(wěn)定生產(chǎn)。

@大標(biāo):更安全更放心

另一個不容忽視的問題是─安全。2019年，在短短半個月內(nèi)，挪威、美國、韓國接連發(fā)生氫氣爆炸事件：2019年5月23日，韓國江原道氫燃料儲存槽爆炸；2019年6月1日，美國加州聖塔克拉拉儲氫槽發(fā)生洩漏爆炸；2019年6月10日，挪威首都奧斯陸郊外的一座加氫站起火爆炸。

短時間內(nèi)事故頻傳，為剛萌芽的氫能產(chǎn)業(yè)敲響了安全警鐘，也對產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的供應(yīng)商提出了更高的要求。Rockwell將電氣安全與製程安全綜合考量，在設(shè)計、部署、營運、監(jiān)控和維護等各環(huán)節(jié)，提供客製化的解決方案與諮詢服務(wù)，實現(xiàn)「綠電」、「綠氫」、「綠化工」上下游的整體設(shè)計與協(xié)調(diào)，確保相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)與執(zhí)行涵蓋在整個流程中。

做為加氫站的核心設(shè)備，壓縮機的安全性備受重視。以德國比勒費爾德市的綠色加氫站(HRS)為例，Rockwell的技術(shù)被用於其流體壓力系統(tǒng)。為國際市場開發(fā)首款氫氣壓縮機勢必面臨全新的挑戰(zhàn)。首先，氫氣必須在極高的壓力下才能用於燃料電池汽車，因此壓縮機需要可靠的彈性元件，以確保耐用性和安全性。其次，氫氣需要額外的安全功能。

Rockwell的控制系統(tǒng)解決方案可協(xié)助德國基礎(chǔ)設(shè)施專案滿足嚴(yán)苛的安全要求，同時優(yōu)化生產(chǎn)和營運效率。Rockwell的解決方案還有助於提高員工安全性，提高生產(chǎn)力，並展現(xiàn)完美的HRS管理，從而協(xié)助比勒費爾德更有效率地完成向潔淨(jìng)能源的轉(zhuǎn)型。

更先進更國際化

圖二 : 利用再生能源進行電解水製氫是目前眾多氫氣生產(chǎn)方案中碳排放最低的技術(shù)路徑。

正如太陽光電發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備的成本巨幅影響產(chǎn)業(yè)和國家的綠電策略，電解槽、氫壓縮機、氫氣儲存槽等關(guān)鍵設(shè)備的製造能力也是綠氫產(chǎn)業(yè)國際競爭力的關(guān)鍵。利用再生能源進行電解水製氫是目前眾多氫氣生產(chǎn)方案中碳排放最低的技術(shù)路徑，而電解槽是這條路徑不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。

電解水製氫技術(shù)主要有鹼水(alkalinity；ALK)電解、質(zhì)子交換膜（proton exchange membrane；PEM)電解、固體氧化物(Solid-oxide electrolysis cells；SOEC)電解三種。其中，能夠滿足規(guī)模化、商用化應(yīng)用等級的技術(shù)，目前只有前兩種。而Rockwell的獨特優(yōu)勢是將PartnerNetwork與全球支援團隊結(jié)合，確保客戶無論在何處發(fā)展氫能源都能獲得最強大的支援。

(本文作者孫崇斌為洛克威爾自動化亞太區(qū)化工和油氣行業(yè)顧問)

**刊頭圖:（source：Rockwell Automation）