科技日报记者 陆成宽
记者13日从中国科学院工程热物理研究所获悉，由该所联合中科九朗（北京）能源科技有限公司研制的国际首套零碳天然气压差发电系统日前在山东曲阜正式发电投运。该项目实现了核心装备与工艺的完全自主化，每年可发电330万度以上，真正实现了零碳排放。
天然气在长途管道运输中，为了克服管道中的摩擦阻力以及提高输送流量，必须得给它施加很大的压力。可等这些高压天然气到达目的地时，下游用户需要的压力较低，必须得把压力降下来。以往，这些压力都被白白浪费掉。
现在，这套系统就像一台“能量回收器”，能把降压过程中浪费的压力能转化成电能。更关键的是，它采用了一种创新的“零碳复温”技术，冬季能够在不燃烧天然气复温的工况下，将出口温度提高至0℃，既避免了管道结冰的风险，又省去了传统调压后复温所需的能源消耗。
“它不仅能满足场站自身用电需求，还能将多余的电并入电网。经过甩负荷测试、紧急切断测试等多重考验，该系统运行稳定可靠，彻底摆脱了对燃气加热、电加热等外部热源的依赖。”中国科学院工程热物理所储能研发中心研究员张雪辉说。
据悉，中国科学院工程热物理研究所从2013年起开展天然气压差发电的研究，原创性提出了零碳复温天然气压差发电新原理，突破了系统高效紧凑式换热器、高膨胀比膨胀机、变工况运行等关键技术，建成了涵盖“流程设计-核心装备-集成控制”完整的零碳复温天然气压差发电研发设计体系。2021年12月，他们已经在山东淄博建成了国内首个300千瓦天然气压差发电示范项目。
张雪辉表示，国际首套零热源复温天然气压差发电系统的研制成功并正式投运，可有效推动天然气压差发电技术及产业快速发展，使巨量的天然气门站转变为分布式零碳发电站，将原来天然气管网中浪费的压力能转化为巨量的零碳电能，在实现零碳天然气场站建设的同时，为我国实现“双碳”目标提供了有力支撑。
（中国科学院工程热物理研究所供图）
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