化学工程与信息技术融合促进氢能经济发展的路径

摘要

面对氢能产业链工艺强耦合与扰动多发的工程现实，本文研究化学工程与信息技术深度融合的闭环决策体系，并在生产、储运与交易三个环节构建可落地路径。生产侧以物联网采集和机理数据协同建模为基础，建立能耗预测与模型预测控制一体化框架，实现电解、净化与冷却协同设定。储运侧采用带约束强化学习与模型预测控制的分层控制，结合边缘诊断开展压力与热管理优化。交易侧基于联盟链与智能合约实现批次上链、自动对账与即时结算。试点结果显示，制氢单位成本由1.50–2.00降至1.28–1.70，下降约15%；储运效率指数提升20%；储运能耗占比由15降至12%；交易成本指数下降10%，交易周期指数下降30%。研究表明，以实时感知、统一语义、边云协同与安全工业网络为支撑的融合路径，能够在多约束条件下兼顾能耗、效率与安全，具备推广价值。