一個世紀以前，瓦爾特·能斯特(Walther Nernst)和弗里茨·哈伯(Fritz Haber)等科學家憑借在工業合成氨生產方面的重大突破，重塑了全球農業格局。這一卓越成果不僅徹底改變了化學領域的發展走向，還在養活全球數十億人口方面發揮了關鍵作用，更為現代工業的發展奠定了全新基礎。
歷史總在重演。如今，氨再次成為推動產業重大變革的核心。它不再僅僅是一種肥料成分，更是理想的低碳燃料和氫能載體，能夠有力支撐全球脫碳目標的達成。無論是基于可再生能源制備的綠氨(Green ammonia)，還是通過碳捕集利用與封存(CCUS)技術制備的藍氨(Blue ammonia)，這一化合物有望改變除農業以外的各行各業，比如電力、重工業等。尤其是從綠氨或藍氨中提取的氫氣，未來或將幫助諸如鋼鐵、水泥、航運行業等減排“困難戶”實現綠色脫碳。
然而，實現可持續的氨生產并非易事。在現代化氨工廠中，工程的不確定性貫穿于平衡工廠最佳產能和最優配置的全過程，極易引發效率低下問題。與此同時，若對資本支出(CapEx)和運營支出(OpEx)估算有誤，整個項目往往在最終投資決策(FID)前便已脫軌。傳統的工程設計流程依賴人工計算和碎片化數據，致使工程進度超期、預算超支等情況屢見不鮮。此外，若要將可再生能源進一步整合到電力工程中，還會為企業增加運營復雜性和不可預測性的風險。
為破解上述難題，企業迫切需要引入更智能、更集成化的解決方案，即打造一體化的工藝與電力系統。而聯合仿真工具驅動的智能化設計與工程，正是革新氨工廠設計的關鍵所在。通過將先進的工藝和電力流程仿真技術集成到動態數字孿生中，聯合仿真能夠有效降低項目風險，包括當前及后期運營風險；加快從工程、采購到施工(EPC)的整體進度；實現更加可持續、更具經濟效益的生產；降低高達30%的電氣儀表及控制系統(EIC)工程成本；幫助利益相關方敏捷、準確、自信地應對各種復雜挑戰。
通過聯合仿真，實現更優的氨工廠設計
聯合仿真的核心在于其作為動態數字孿生，能夠集成先進的工藝和電力仿真工具，為氨工廠創建統一模型。它不僅可以同步分析熱力學、質量平衡和電力系統，以極致精細度實現整體建模，還能通過開放平臺通信統一架構(OPC-UA)，集成多種來源的數據。
這種集成化的工作流程徹底打破了數據孤島，深度整合了工藝與電力仿真，使企業能夠實時調整生產流程，實現敏捷決策。憑借聯合仿真在早期階段提供的高精度數據支撐，利益相關方能夠在項目啟動前，全面評估從工廠布局規劃到可再生能源配置的各種方案，優化資源配置，提升整體工程效益。
借助智能化設計，實現企業效益最大化
聯合仿真為企業帶來的效益，不僅切實可見，更具有深遠影響。具體來看：
降低設計風險：通過在可行性研究階段實現工廠產能與配置的“最優解”，大幅減少不確定性，使最終投資決策(FID)流程加快20%。
提高成本準確性：利用可靠工程數據生成精準的資本及運營支出估算，增強投資者信心，最大限度地降低財務風險，提高項目獲批與推進的可能性。
優化工程經濟效益：通過簡化工作流程，可減少30%工程成本，顯著減輕企業的成本負擔。通過量化這些經濟效益，聯合仿真能夠確保氨工廠設計的高效與經濟性，以更好地契合能源轉型需求。
縮短工期，優化EPC進度：通過集成工藝與電力系統仿真，降低項目復雜性，便于企業更早地進行工廠設計評估，縮短工期達15%，加快項目試運行，實現更快的投資回報。
憑借這些優勢，聯合仿真已然成為氨工廠項目中至關重要的工具，無論是在傳統的工業應用方面，還是新興的能源用途領域。
從實際應用中挖掘聯合仿真的價值潛力
事實上，聯合仿真的真正價值不僅限于設計階段，而是貫穿了氨工廠的全生命周期。依托這一動態數字孿生模型，企業能夠：
提高運營效率：通過測試新的設定值并模擬“假設性”場景，在確保生產連續性的同時，優化性能表現。
強化人員培訓與技能發展：借助操作員培訓模擬器(OTS)，為團隊創建真實的培訓環境，使其能夠在無風險場景下練習、應對各類工廠狀況，提升決策能力。
預測設備壽命：精準把握設備的磨損狀況，并基于集成化分析工具，制定前瞻性的設備維護策略。
應對法規及技術變化：面向新法規出臺或可再生能源技術進步，能夠靈活調整工廠系統配置，并預估其盈利潛力，從而避免大規模硬件改造。
而最能突出聯合仿真能力的一個實例，便是施耐德電氣與國內某企業攜手打造的綠色氫能項目。作為首例覆蓋從綠電到綠氫再到綠氨的全流程優化項目，它涵蓋了裝機容量為1.4吉瓦的陸上風電場，具備750兆瓦的綠氫生產能力，并打造了世界首個可變式氨工廠。
依托智能化設計與聯合仿真制勝未來
可持續、高效且可擴展的解決方案對于能源轉型至關重要。施耐德電氣的AVEVA工藝模擬仿真平臺(AVEVA Process Simulation & Dynamic Simulation)和ETAP等數字化工具，能夠以統一的、基于聯合仿真驅動的方式，幫助用戶在可行性研究階段優化氨工廠產能，提供精準的成本預測，并壓縮項目工期。這些工具不僅能夠化解氨工廠設計與工程階段的緊迫難題，更為構建更智能、可持續的氨生產基礎設施奠定了堅實基礎。
在全球能源轉型加速的當下，以聯合仿真為代表的數字化工具，不僅能幫助企業應對各類工程挑戰，更能為氨工廠的長期盈利與未來發展提供有力支撐。在這方面，施耐德電氣將繼續依托聯合仿真技術優勢，推動氨工廠設計從高風險、不確定性向可預測、高效且經濟可行的方向轉變，攜手更多企業邁向綠色、高效、可持續的氨生產未來。
版權與免責聲明：1.凡本網注明“來源：化工機械設備網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-興旺寶合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工機械設備網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。 2.本網轉載并注明自其它來源（非化工機械設備網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。 3.如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
相關新聞
-
施耐德電氣與行業意見領袖共同探討了交通行業綠色轉型與智能化升級的發展路徑，并分享了交通行業的標桿案例以及為交通場景量身打造的綠智方案與前沿新品。- 2025-06-10 11:59:16
- 16893
-
持續加大研發投入 施耐德電氣攜手奇安信共建技術本地化創新中心
創新日當天，施耐德電氣與奇安信集團還正式簽署了戰略合作協議，并攜手生態伙伴共同推進技術本地化創新生態建設。- 2025-06-10 11:59:16
- 18004
-
雙方將積極探索中外合作辦學新模式，通過聯合舉辦國際學術交流活動、引入國際職業教育認證體系等舉措，推動中國職業教育與國際接軌。- 2025-06-10 11:59:16
- 19015
昵稱 驗證碼 請輸入正確驗證碼
所有評論僅代表網友意見，與本站立場無關