近年來，氫能作為一種清潔能源備受矚目。因其燃燒 過程中只產生水，幾乎不產生任何污染物，被廣泛認為是 能源轉型的不二之選。同時氫能產業(yè)也正逐漸嶄露頭角， 成為未來能源轉型的熱門話題。截至2022年底，中國各地 方政府發(fā)布氫能政策超300項，政策類型多方面，支持方向 以氫能交通應用向跨行業(yè)耦合應用場景拓展。與此同時， 企業(yè)也積極行動起來。當前，已有超過三分之一的中央企 業(yè)在氫能產業(yè)鏈上布局發(fā)展，覆蓋了煤炭、電力、石油天 然氣、核能等各個重要的能源領域。

　　1 氫能自動化生產環(huán)節(jié)

　　首先，氫能產業(yè)的主要環(huán)節(jié)包括上游制氫、中游儲運 和下游應用(見圖1)，與其他行業(yè)一樣，考慮到操作風 險、生產成本、生產效率和生產質量等因素，氫能產業(yè)一 些環(huán)節(jié)需要依靠自動化來進行生產作業(yè)。

　　據(jù)MIR DATABANK數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，近年在氫能產業(yè)使 用的的自動化產品中，PLC產品市場規(guī)模持續(xù)呈上漲趨勢， 并保持較高的速度增長，表現(xiàn)較為亮眼(見圖2、圖3)。 未來隨著氫能產業(yè)的高速增長，PLC在其領域的發(fā)展具有無 限可能。

　　(1)上游制氫

　　在制氫環(huán)節(jié)中，想要將氫能轉變?yōu)榭煽?、高效的能?形式，需要有一種可靠的控制系統(tǒng)來驅動其各個環(huán)節(jié)。在 這個關鍵角色中，PLC(可編程邏輯控制器)正發(fā)揮著越來 越重要的作用(圖4)。

　　在制氫廠房中目前控制系統(tǒng)主要使用PLC。其中， 一套 制氫系統(tǒng)配一套PLC， 一套制氫系統(tǒng)中，可能會有1個或多 個電解槽; 一個廠房中一般是一套制氫系統(tǒng)，也可能會有 多套制氫系統(tǒng)。

　　在氫能產業(yè)中，自動化核心產品PLC的需求主要以小型 PLC為主，控制點位在200個I/O點位以下，主要是工藝流程較少，需要控制的點位較少;

　　但是制氫涉及到化學反應，需 要大量的儀器儀表進行監(jiān)測， 所以對各種氣體監(jiān)測儀表需求 較多;目前制氫環(huán)節(jié)不需要使 用伺服電機。

　　(2)下游加氫站

　　加氫站是氫燃料電池產業(yè) 化、商業(yè)化的重要基礎設施， 主要通過將不同來源的氫氣通過 壓縮機增壓儲存在站內的高壓罐 中，再通過加氣機為氫燃料電池 汽車加注氫氣的燃氣站。加氫站 是將氫氣供給到下游使用的核心 途徑，從技術路線來看主要分為 站內制氫和站外供氫(見圖5)。

　　為了提升加氫站的整體運營效率、改進設備選型、預警安全等問題，加氫站控制系統(tǒng) 應運而生。上位機電腦及可編程序控制器(PLC) 能夠檢測 和控制整個運行過程、緊急故障和設備啟動、自動動態(tài)檢 測、自動停止到壓縮機工作狀態(tài)，并能顯示液壓系統(tǒng)壓力 和溫度、氣體壓縮系統(tǒng)進氣及中高排氣壓力數(shù)據(jù)。

　　2 自動化廠商與氫能廠商“雙向奔赴”

　　氫能產業(yè)的蓬勃發(fā)展令自動化廠商發(fā)現(xiàn)了新下游商 機，開始推進與氫能產業(yè)鏈廠家的深度合作，同時氫能廠 商無論是在上游制氫、中游儲運和下游應用等環(huán)節(jié)，都離 不開自動化廠商提供的設備，為保證生產效率和成本穩(wěn) 定，自然而然也增加了與自動化廠商的合作以及一定的人 才引進。

　　(1)自動化廠商在氫能領域的布局

　　氫能設備自動化的應用范圍非常廣泛，包括氫能發(fā)電 設備、氫能儲能設備、氫能燃料電池車等。隨著氫能技術 的不斷發(fā)展，氫能設備自動化將會越來越普及，成為氫能 產業(yè)發(fā)展的重要支撐。

　　氫能設備自動化的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　? 提高生產效率：自動化控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)氫能設備的 自動化生產，減少人工干預，提高生產效率;

　　? 提高生產質量：自動化控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)氫能設備的 自動化檢測和調整，保證產品的質量穩(wěn)定性;

　　? 降低生產成本：自動化控制系統(tǒng)可以減少人工干預，降低生產成本;

　　? 提高企業(yè)競爭力：氫能設備自動化可以提高生產效率和質量，降低生產成本，提高企業(yè)的競爭力。

　　(2)氫能企業(yè)自動化設備使用上的人才招攬

　　氫能廠商在PLC布局上，會注重提供先進的技術能力和 專業(yè)知識。氫能廠商會雇傭PLC專家或團隊，以確保能夠設 計、部署和維護高效可靠的PLC控制系統(tǒng)。這包括熟悉不同 PLC品牌和型號、掌握PLC編程和調試技術等方面的能力。

　　一些氫能公司紛紛招聘PLC人才，用于設計、部署和 維護PLC控制系統(tǒng)，以確保氫能生產的高效運行。這不僅為 PLC專業(yè)人才提供了就業(yè)機會，也為PLC技術的研發(fā)和創(chuàng)新 提供了新的需求和動力。

　　(3)氫能產業(yè)自動化才能合作共贏

　　除了人才招攬和技術研發(fā)外，許多氫能公司與自動化 公司進行商業(yè)上的以及技術上的合作(見圖6) ，主要是為 了促進技術創(chuàng)新和研發(fā)合作，以便氫能公司提高生產規(guī)模和 產能，滿足不斷增長的市場需求，增加產品競爭力，從而擴 大市場份額。

　　氫能廠商會與專門從事自動化控制和PLC系統(tǒng)集成的公 司建立合作伙伴關系。通過與這樣的合作伙伴合作，氫能廠商可以利用其專業(yè)知識和經驗，從而實現(xiàn)PLC系統(tǒng)的高效和 可靠運行。

　　另外，氫能廠商也會通過投入資金和資源，參與相關 研發(fā)項目，與PLC供應商合作推動新技術的研發(fā)和應用， 從 而進行PLC技術創(chuàng)新和改進。這也有利于不斷提升PLC系統(tǒng) 在氫能產業(yè)中的性能和效果。

　　3 小結

　　總的來說，PLC作為自動化控制的核心技術，對氫能 產業(yè)的發(fā)展具有重要的推動作用。通過PLC技術的應用， 氫 能公司可以實現(xiàn)生產過程的自動化和智能化，提高生產效 率， 降低生產成本， 同時也保證產品質量和安全性。PLC系 統(tǒng)可以與氫燃料電池模塊、氫氣壓縮機等設備進行集成， 實現(xiàn)遠程監(jiān)控、故障診斷和自動控制，有效提升生產的穩(wěn) 定性和可靠性。

　　此外，氫能產業(yè)的快速發(fā)展有望成為PLC下游市場的 新增長點，通過政策支持、技術突破和日益增長的應用領 域，全球氫能市場的規(guī)模有望繼續(xù)擴大。

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