遵循綠色可持續發展，不僅是當今國際社會倡導的主流共識，也是各行各業，尤其是工業行業加快能源轉型、邁向未來工業的必經之路。然而，全球二氧化碳排放量正呈現不斷增長的嚴峻態勢，情況不容小覷。據國際能源署（IEA）3月2日發布的數據顯示，2022年，全球與能源相關的二氧化碳排放量達到368億噸以上，比上年增加3.21億噸。此外，受供應鏈和資源開采的不穩定性影響，世界經濟面臨諸多不確定因素。為應對此類問題，利用綠色及藍色能源（亦稱，滲透能）、建立循環經濟并提升企業運營韌性，已然成為全球化工行業探索可持續能源未來的核心發力點。
氨由氫和氮組成，是重要的無機化工產品之一，同時也是制備綠色和藍色能源的基本要素，廣泛應用于化工、食品和農業等行業。因其高效、環保的特性，氨有望在未來的工業應用中作為重要的脫碳原材料，用于減少碳排放，并降低全球對化石燃料的依賴，成為促進全球工業能源轉型的關鍵引擎。目前在相關碳稅法案、政府激勵措施，以及企業自身可持續發展目標的驅動下，全球合成氨工業以綠氨（Green ammonia）和藍氨（Blue ammonia）項目為主。前者圍繞可再生能源、可持續性、電解技術成本等關鍵因素，以區域化小規模生產為主；而后者則主要以天然氣資源、碳捕集利用與封存技術（CCUS）及基礎設施、低資本支出為衡量因素，通常依賴于大規模的生產設施。
當下，氨的市場需求日益增長。作為全球能源管理和自動化領域的數字化轉型專家，施耐德電氣將以能源效率、過程電氣化、自動化創新和數字技術融合為催化劑，通過打造行業新典范，致力于引領全球合成氨工業邁向可持續發展。
另一方面，為更好地應對可持續發展過程中的挑戰，施耐德電氣認為，企業應合理優化能源、自動化和軟件之間的協同。其中，能源供給是企業實體資產創造價值的基礎，加以有效管理和脫碳技術，有助于企業實現生態效益；而除了維持企業正常的生產活動，組件自動化技術能夠優化能源及資源利用，提高企業經濟效益。同時，用于預測性分析和優化的數字化軟件不僅能幫助企業開展智能化運作，還能提升整體能效，并完善工藝流程的設計及運營。三者相輔相成，是企業實現可持續發展目標的三大要素。
實施工業數字化轉型，增強可持續發展能力
就全球部分地區來看，氨工業項目數量正在顯著增長，在北美地區，未來兩年新建氨項目投資將超100億美元。在早期工程設計階段實施技術解決方案，以電氣化技術部署氨重整裝置和旋轉動設備，有助于企業優化整體資本支出及運營成本結構，從而高效推進可持續發展目標。
施耐德電氣的數字化工具可用于監測企業的可持續發展績效，且可通過專用儀表盤向關鍵利益相關方報告。通過將仿真技術集成到工程設計中，施耐德電氣數字化解決方案能有效改善能源效率并實現過程自動化，從而提升企業的運營及資產管理能力。同時，在工程設計階段部署施耐德電氣ETAP能源管理平臺和電力仿真優化平臺、AVEVA Process Simulation (APS) 工藝模擬仿真軟件等解決方案，不僅能有效降低嵌入式二氧化碳排放和生產能耗，提升企業可持續發展能力，還能改進并簡化設備調試、啟動等流程，幫助企業加快達成產量目標和收入目標。此外，施耐德電氣EcoStruxure Power & Process一體化能源管理與過程自動化解決方案基于同一平臺統一部署和執行，可在電氣、儀表和控制層面為企業減少20%資本支出，提高經濟效益。
持續監測數據，維持工廠安全穩定運作
為確保工廠安全、穩定運作，工人需要持續監測相關參數，然而隨著運行參數日益繁雜，看似獨立的參數越來越相互關聯。無論是只為優化能源消耗而不考慮實際生產情況，或是只為最大化經濟效益而不考慮排放影響，顧此失彼的結果只會得不償失。因此，企業需要通過數據平臺收集來自多個系統的實時及歷史運行數據，并整合至同一環境下以便瀏覽、協作和分析。
施耐德電氣AVEVA PI System大數據管理平臺和AVEVA UOC一體化運營中心解決方案，結合人工智能（AI）和數字孿生技術，可以幫助工廠保持最佳運行狀態合成（綠）氨，即在盡可能降低工廠運營成本和排放的同時，最大化提升產能和收入。此外，由于電力獲取來源多元，這類氨工廠不僅需要維持供電平衡，還需提供詳細且可核查的報告。針對此應用場景，施耐德電氣數字化解決方案能夠提供可配置的可視化KPI專用儀表盤，幫助工廠獲取近乎實時的可持續發展績效報告。
配置關鍵管理套件，全生命周期保障氨生產
為掌握全方位、多層次、全生命周期的管理能力，合成氨工廠亟需一套成熟、完備的數字孿生解決方案。除了需要具備對實體資產進行三維圖形渲染的能力，該方案還需要構建一個嚴格機理的、近乎實時且精確的工廠運作模型，比如正在輸送電力的可視化電網。借助數字孿生解決方案，工廠不僅能夠深入了解影響運營績效的各種因素，還能通過連接生產車間、控制室和后臺系統，打通全生命周期的“數據”孤島，同時可根據模擬仿真的生產環境做出優質決策，從而高效地優化工程設計、運營及維護。
可預見的是，氨作為理想的零碳燃料和氫能載體，將在未來數十年全球能源轉型中發揮重要作用。當下正值全球合成氨工業生命周期的早期發展階段，盡早部署能源、自動化、軟件三合一技術戰略將有助于氨工業的綠色可持續發展，進而賦能社會和廣大企業獲取更多效益。