隨著全球掀起清潔能源熱潮，人們對氫能源汽車與動力系統(tǒng)的興趣愈發(fā)高漲，市場對綠色氫能的需求空前旺盛，并認(rèn)為氫能是具有高可行性的未來能源之一。在如此充滿希望的遠景下，綠色氫能產(chǎn)業(yè)前景無限，同樣，在高效的解決方案與產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的加持下，綠色氫能的可持續(xù)發(fā)展之路更切實可行。
艾默生自動化解決方案工業(yè)自動化部總裁戈登·繆爾（Gordon Muir）近日于H2TECH期刊上發(fā)表了一篇名為《加速綠色氫能未來》（Accelerating the future ofgreen hydrogen）的文章，探討智能數(shù)字化技術(shù)與相關(guān)解決方案是如何保障氫能產(chǎn)業(yè)高效、可持續(xù)的發(fā)展，助力制造商從容應(yīng)對當(dāng)下挑戰(zhàn)。
*以下內(nèi)容為此篇文章節(jié)選
綠色氫能之所以作為可再生能源如此被業(yè)界看好的原因在于氫能可實現(xiàn)“零排放”，并提供充足、可靠的通用動力，世界各國政府就此紛紛制定各項政策、計劃以及項目，并設(shè)定相關(guān)目標(biāo)以加速綠色氫能的生產(chǎn)和運用。隨著項目結(jié)果的陸續(xù)呈現(xiàn)，人們對綠色氫能的關(guān)注熱情不減。
綠色氫能轉(zhuǎn)型及產(chǎn)業(yè)化仍需面對更多的挑戰(zhàn)來完善基礎(chǔ)設(shè)施及生產(chǎn)工藝，但好消息是成熟的技術(shù)解決方案與數(shù)字化轉(zhuǎn)型方案能夠幫助企業(yè)解決產(chǎn)業(yè)價值鏈上所遇到的挑戰(zhàn)。
電解水制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法。在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，分解成氫氣和氧氣。電解槽大小各異，能涵蓋從小型設(shè)備到大型中央生產(chǎn)設(shè)施等各種規(guī)模。例如，撬裝式電解槽能為一個工廠或整個社區(qū)供電。結(jié)合電解池和電堆技術(shù)，還能根據(jù)應(yīng)用需求擴展綠氫生產(chǎn)的規(guī)模。
為了進一步擴展清潔能源的巨大優(yōu)勢，需要進行進一步的研究和開發(fā)工作以提高電解系統(tǒng)的整體效率。例如延長電解槽的工作壽命、提高功率密度以及電堆尺寸等。這些改進能夠降低材料成本，增強系統(tǒng)靈活性，從而適應(yīng)間斷的和波動的電力供應(yīng)。
電解槽的高擴展性導(dǎo)致對電解槽尺寸所需元部件要求變高，另外，氫氣活躍的特性也不容忽視，稍有處理不當(dāng)可能會釀成災(zāi)難性的后果。這就需要可應(yīng)用于嚴(yán)苛環(huán)境下的可靠元部件以保障人員生命和財產(chǎn)安全。
艾默生作為全球制造商依賴的合作伙伴，提供廣泛的產(chǎn)品組合與定制化氫能行業(yè)解決方案，從而簡化供應(yīng)鏈，擴大生產(chǎn)規(guī)模、節(jié)省時間和成本，制造商就能更專注于產(chǎn)品研發(fā)和交付，并達到高效、安全生產(chǎn)。
選擇能夠提供適用于各類嚴(yán)苛環(huán)境下的可靠及安全設(shè)備對制造商至關(guān)重要。艾默生氫能流體控制解決方案為OEM制造商配備了如閥門、閥門系統(tǒng)、流量計、壓力調(diào)節(jié)閥和壓力變送器等，廣泛的測量、控制和電子設(shè)備，應(yīng)用于危險區(qū)域下的電解。降低操作復(fù)雜性與風(fēng)險，提升設(shè)備使用壽命，保障生產(chǎn)工藝的高純度與可靠性。同時配備關(guān)鍵工具——集成控制和安全系統(tǒng)（ICSS），并嵌入順序診斷，優(yōu)化啟停邏輯排序，以維持整個系統(tǒng)的高度安全性。
在氫氣用于電力供應(yīng)之前，會經(jīng)歷轉(zhuǎn)換、儲存或運輸?shù)倪^程。在價值鏈中，高達15000psi壓力的氫氣需要得到高效安全，行之有效的控制。制造商們需要運用靜態(tài)或動態(tài)密封手段，避免發(fā)生內(nèi)漏或者外漏的問題；避免金屬材產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象；還要進行風(fēng)險評估以及滿足相關(guān)行業(yè)法規(guī)。為了解決以上問題，確保系統(tǒng)安全運行，需要對系統(tǒng)狀態(tài)進行連續(xù)監(jiān)控，對氫氣流經(jīng)的逐個節(jié)點加以嚴(yán)格測量和監(jiān)測。
面對以上問題， 一個擁有完整產(chǎn)品組合的供應(yīng)商，能夠憑借其在氫能行業(yè)領(lǐng)域豐富的經(jīng)驗與專業(yè)法規(guī)知識靈活應(yīng)對，協(xié)助OEM制造商快速解決難點。
艾默生氫能解決方案擁有高效監(jiān)測、測量和控制氫氣所需的安全和控制設(shè)備，能靈活應(yīng)對各種設(shè)計和應(yīng)用挑戰(zhàn)。運用最終控制元件（FCE），如截止閥和計量閥、高壓調(diào)節(jié)閥、氣動執(zhí)行器、電磁閥和安全的控制器以保證對系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控，達到可靠的、高質(zhì)量的控制，提供必要的精度，來保障適當(dāng)?shù)膲毫?、流量與氫氣的純度。智能化的設(shè)備同時能夠收集數(shù)據(jù)以提高生產(chǎn)效率，確保高產(chǎn)量。
氫能源汽車的關(guān)鍵因素是燃料電池。燃料電池動力系統(tǒng)可為乘用車、商用車等提供動力。燃料電池制造商在應(yīng)用方面同樣需要值得信賴的合作伙伴的協(xié)助。
對于燃料電池應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)包含有高可靠性的流量控制閥、壓力調(diào)節(jié)閥、安全接線盒和防火格蘭頭等元件。在設(shè)計方面應(yīng)做到緊湊和輕便，使制造商能夠提高功率密度和延長電池壽命。
艾默生氫能解決方案能夠提供穩(wěn)定壓力調(diào)節(jié)、安全氣體輸送以及設(shè)備互聯(lián)，可有效降低燃料電池系統(tǒng)故障的風(fēng)險，加強流量精準(zhǔn)計量。
新能源汽車作為綠色可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向之一，為氫能汽車加注氫燃料也是整條綠色氫能產(chǎn)業(yè)鏈中不容小覷的環(huán)節(jié)，需要考慮可持續(xù)性、安全性以及維護方面的表現(xiàn)。
氫流量精準(zhǔn)監(jiān)測，確保為客戶快速安全地提供適量燃料
掌握加氫站內(nèi)部關(guān)鍵部件狀況并加以維護，確保無論何地，加氫站都可持續(xù)響應(yīng)客戶加氫需求
對此，艾默生流體控制解決方案與流體計量方案利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)協(xié)助加氫設(shè)備高效、安全、快速地為燃料電池汽車加氫，且加氫精度可達±0.5%，并對過程狀況進行實時分析，確保車輛加氫的精準(zhǔn)計量與加注控制。
文章中還提到，在智能傳感器收集到的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用具有集成邊緣網(wǎng)關(guān)功能的可編程邏輯控制器（PLC）可提供完整的控制，并將匯總的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為燃料分配過程或形成對系統(tǒng)本身的實時信息分析，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，遠程提供操作人員或氫氣供應(yīng)商，達到簡化供應(yīng)鏈的目的，減少加注維護的頻率。
由此可見，將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于加氫站，推動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，這不僅有利于以高流量、安全地分配燃料量，減少泄漏，監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)，還能保障運營穩(wěn)定和高投資回報率。
從儲氫罐到管道拖車再到加氫機，整個加氫站的系統(tǒng)必須安全可靠、易于維護，并滿足最高性能要求和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。其中超聲波氣體泄漏檢測系統(tǒng)可持續(xù)向增壓氣體釋放超聲波以進行連續(xù)監(jiān)測，避免泄漏造成的安全隱患；專為高壓測量而設(shè)計的壓力變送器和專用于氫氣分配應(yīng)用的流量計可精確測量氣流壓力和流量。將這些用于監(jiān)控關(guān)鍵參數(shù)的重要設(shè)備連接至更高級別的網(wǎng)關(guān)，可向現(xiàn)場或遠程工作人員提供實時警告和警報，進一步保障安全。
鑒于綠色氫能相對傳統(tǒng)工業(yè)，還是相對較新的一個領(lǐng)域，在構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施的過程中，需要專業(yè)、可靠、值得信任的伙伴為各個制造商各個階段提供風(fēng)險規(guī)避和安全保障，以及進一步取得擴展。
自氫氣行業(yè)出現(xiàn)，艾默生便參與其中，致力于在全球范圍內(nèi)開發(fā)氫能產(chǎn)業(yè)鏈需求的完善的技術(shù)能力，擁有深厚的行業(yè)法規(guī)知識與實踐經(jīng)驗，聚焦核心技術(shù)，提供創(chuàng)新、完善的產(chǎn)品和成熟、有價值的、根據(jù)不同區(qū)域靈活調(diào)整的氫能行業(yè)解決方案及實地工廠，幫助制造商實現(xiàn)本地化生產(chǎn)。
相信清潔高效的綠色氫能在頗具影響力、經(jīng)驗豐富，且具有資深行業(yè)與監(jiān)管知識的供應(yīng)商團隊運用下，未來發(fā)展一片光明。制造商與艾默生達成長久可靠的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系也會為綠色氫能愿景添光加彩，取得先機與長期競爭優(yōu)勢。
