概述

围绕风能、光伏等绿色能源驱动的制氢、合成氨/醇产业对“自主可控、智能高效、安全可靠”的迫切需求，本项目旨在研发一套新一代氢氨醇智能监测与控制系统。该系统需深度融合工业AI、高精度时序数据建模与先进控制算法，构建一个集智能监测、自适应优化、安全预警与自主决策于一体的成套解决方案。最终目标是实现绿色能源制氢及其下游化工流程的全流程智能化运行，显著提升能源转换效率、设备安全性与生产经济效益，推动产业的高质量绿色发展。

需求详情

本项目要求基于自主可控的DCS硬件平台，构建以数据驱动的氢氨醇生产数字孪生系统。具体技术研发内容包括：多源异构数据融合与智能监测： 针对风光功率波动大、电解槽等关键设备运行工况复杂的特点，需建立统一的数据平台，整合风光发电功率、电解槽阵列运行参数、合成塔工况及物料流量等多源时序数据。利用工业AI模型（如深度学习、孤立森林算法）实现对设备健康状态的实时评估与早期异常检测，对电解槽效率衰减、催化剂失活等关键性能指标进行趋势预测。自适应先进控制与协同优化： 研发基于模型预测控制（MPC）、强化学习（RL）的先进控制策略，以应对绿电波动对生产过程的冲击。系统需能根据实时电价和风光功率预测，自适应调整电解槽负荷、启停数量以及下游合成单元的进料配比，实现“荷-源”协同优化，在保障设备安全的前提下，最大化消纳绿电并降低综合能耗。自主可控平台与安全联锁： 系统必须构建在国产化、自主可控的DCS软硬件基础之上。集成AI驱动的安全预警模型，对氢气泄漏、氧含量超标等重大风险进行超前研判和智能诊断，并与安全仪表系统（SIS）联动，形成主动安全保障体系，大幅提升生产过程的本安水平。

技术参数

电解水制氢与提纯控制技术： 通过电解水制氢提纯控制系统，实现电解槽运行参数（电压、电 流、温度）的精准监控与智能调控，保证制氢效率≥90%，氢气纯度 ≥99.99%，运行能耗降低 10%以上。 风光电制氢能量平衡与优化技术： 依托风光电制氢能量平衡软件、风光电制氢氨醇优化软件、风光电 制氢氨醇自主运行软件，实现多能互补条件下的能量动态分配与调度， 系统响应时间 ≤100ms，能源利用率提升 15%以上。 工艺仿真与运行模拟技术： 基于风光电制氢氨醇工艺仿真软件，构建多场景工艺模拟与动态仿 真平台，支持不同气候、电源及负荷条件下的运行模拟，预测精度 ≥95%，为工艺优化和运行策略制定提供数据支撑。 电解槽智能监测与诊断技术： 通过电解槽智能监测系统（电压电流监控软件、电压温度采集系 统、实时监测分析诊断平台），实现电解槽运行的全周期监测与故障诊 断，关键数据采样周期≤1s，异常检测准确率≥98%，设备寿命延长20%以上，

项目预期

全链路覆盖：涵盖制氢、提纯、能量平衡、工艺优化、智能监测与 诊断，形成完整的制氢控制解决方案。 高能效与高纯度：氢气纯度可达99.99%，能耗优化显著优于传统制 氢控制系统。 智能化水平领先：支持自主运行、实时优化、远程监控和智能诊 断，减少人工干预，提高运维效率。 多能协同优势：实现风能、光伏与制氢系统的高效耦合，提升可再 生能源消纳能力。 可扩展与适配性强：模块化架构可适配不同规模的制氢装置及能源 系统，满足多场景应用需求。