我国突破天然气压差发电技术瓶颈 全球首套零碳复温系统年发电超330万度

天然气管网在中下游减压过程中蕴含着巨大的压力能资源。

长期以来,这部分能量在减压阀的节流中被白白浪费,成为能源利用中的一大遗憾。

天然气压差发电技术通过驱动压差透平膨胀机,将减压过程中的压力能直接转化为电能,为这一问题提供了解决方案。

然而,这项技术在实际应用中面临着一个棘手的难题。

天然气膨胀降压后温度会急剧下降,其中含有的水分随之结冰,极易形成冰堵现象,严重影响系统的正常运行。

传统的解决办法是配置燃气加热炉等外部热源对出口天然气进行加热,但这样做不仅增加了系统成本和复杂度,更重要的是需要额外消耗天然气或电能,与清洁低碳的初衷相悖。

这一矛盾长期制约着压差发电技术的推广应用。

中国科学院工程热物理研究所的研究团队通过深入的理论研究和工程实践,创新性地提出了零碳复温流程方案。

该系统在实现天然气减压发电的同时,通过巧妙的流程设计对出口天然气进行复温,整个过程不消耗任何额外的天然气和电能,完全依靠系统内部的热量循环实现温度恢复。

这一突破性的创新彻底摆脱了对外部热源的依赖,在国际上首次实现了冬季工况下出口温度保持0℃以上的稳定运行,真正意义上实现了零碳化的压差能量回收。

山东曲阜的示范项目充分验证了这一技术的可行性和先进性。

该系统最高功率达到500千瓦,年发电量超过330万度,核心装备及工艺的自主化率达到100%,完全掌握在我国手中。

系统采用高安全等级的电气设备设计,各项指标均符合国家标准规范要求,确保了天然气供应的安全可靠。

投运后,系统实现了电网调控与天然气管网系统的耦合运行,所发电能优先供给天然气场站自身使用,余电并入电网,既实现了零碳天然气场站的建设目标,又为社会贡献了清洁电力。

这一技术的推广应用前景广阔。

我国天然气管网纵横交错,门站众多,每个门站都存在压力能浪费的现象。

如果将这些门站逐步改造为分布式零碳发电站,原来被浪费的巨量压力能将转化为零碳电能,既能提高能源利用效率,又能有效支撑国家"双碳"战略目标的实现。

这项技术的成功投运,标志着我国在能源创新领域又取得了重要突破,为构建清洁低碳的能源体系提供了新的技术路径。

把“浪费掉的压力能”变成“可用的零碳电能”,体现的是以技术创新撬动存量基础设施提质增效的思路。

零碳复温天然气压差发电系统的投运不仅是一项工程成果,更为行业提供了破解瓶颈、走向规模化的路径启示。

随着更多可复制经验落地,能源系统的每一次“降压”都可能成为绿色转型的新增量。