中新網(wǎng)北京2月13日電 (記者 孫自法)記者2月13日從中國科學(xué)院工程熱物理研究所獲悉，由該所聯(lián)合相關(guān)企業(yè)研制的國際首套零碳復(fù)溫天然氣壓差發(fā)電系統(tǒng)，近期已在山東曲阜正式發(fā)電投入運行。
位于山東曲阜的國際首套零碳復(fù)溫天然氣壓差發(fā)電示范項目。中國科學(xué)院工程熱物理研究所 供圖該系統(tǒng)核心裝備及工藝自主化率100%，發(fā)電系統(tǒng)最高功率為500千瓦，每年可發(fā)電330萬度以上。同時，該系統(tǒng)通過原創(chuàng)性零碳復(fù)溫流程，在國際上首次實現(xiàn)冬季零燃料、零外部補熱的工況下出口溫度保持0℃以上，突破了天然氣壓差發(fā)電系統(tǒng)推廣應(yīng)用的主要技術(shù)瓶頸。
據(jù)中國科學(xué)院工程熱物理研究所項目團隊介紹，天然氣壓差發(fā)電系統(tǒng)能夠利用長輸管網(wǎng)在減壓時浪費的壓力能回收發(fā)電，實現(xiàn)低品位壓力能向高品位電能的轉(zhuǎn)化，并通過復(fù)溫流程優(yōu)化來避免常規(guī)減壓閥減壓時所造成的冰堵隱患，減少傳統(tǒng)調(diào)壓流程中調(diào)壓后復(fù)溫所消耗的能量。
項目研發(fā)的國際首套零碳復(fù)溫天然氣壓差發(fā)電系統(tǒng)，在實現(xiàn)天然氣減壓發(fā)電的同時，通過流程創(chuàng)新對出口天然氣進行復(fù)溫，整個流程不消耗任何額外天然氣及電能，徹底擺脫了對燃氣加熱爐等外部熱源的依賴，實現(xiàn)了真正意義上的零碳化壓差能量回收。
本次投入運行的國際首套零碳復(fù)溫天然氣壓差發(fā)電系統(tǒng)，由項目團隊聯(lián)合中科九朗(北京)能源科技有限公司經(jīng)過3年多的努力共同研制成功，順利并網(wǎng)發(fā)電。該系統(tǒng)關(guān)鍵電氣設(shè)備采用高安全等級設(shè)計，各項指標均達到標準規(guī)范要求，確保天然氣保供和安全。系統(tǒng)并網(wǎng)后實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)控-天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)耦合運行，所發(fā)電能供給天然氣場站，同時余電上網(wǎng)，實現(xiàn)了零碳天然氣場站的建設(shè)目標。
中國科學(xué)院工程熱物理研究所從2013年起開展天然氣壓差發(fā)電的研究，原創(chuàng)性提出零碳復(fù)溫天然氣壓差發(fā)電新原理，突破系統(tǒng)高效緊湊式換熱器、高膨脹比膨脹機、變工況運行等關(guān)鍵技術(shù)；建成涵蓋“流程設(shè)計-核心裝備-集成控制”完整的零碳復(fù)溫天然氣壓差發(fā)電研發(fā)設(shè)計體系。此前，2021年12月在山東淄博建成中國首套300千瓦天然氣壓差發(fā)電示范項目，已穩(wěn)定運行超過4年，最高年發(fā)電量240萬度，每年節(jié)約復(fù)溫用天然氣消耗8萬標方，每年實現(xiàn)二氧化碳減排1985噸。
位于山東淄博的中國首套天然氣壓差發(fā)電示范項目。中國科學(xué)院工程熱物理研究所 供圖國際首套零熱源復(fù)溫天然氣壓差發(fā)電系統(tǒng)的研制成功并正式投入運行，可有效推動天然氣壓差發(fā)電技術(shù)及產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，使巨量的天然氣門站轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际搅闾及l(fā)電站，將原來天然氣管網(wǎng)中浪費的壓力能轉(zhuǎn)化為巨量的零碳電能，在實現(xiàn)零碳天然氣場站建設(shè)的同時，有效支撐“雙碳”(碳達峰、碳中和)戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。(完)