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記者13日從中國科學(xué)院工程熱物理研究所獲悉，由該所聯(lián)合中科九朗（北京）能源科技有限公司研制的國際首套零碳天然氣壓差發(fā)電系統(tǒng)日前在山東曲阜正式發(fā)電投運。該項目實現(xiàn)了核心裝備與工藝的完全自主化，每年可發(fā)電330萬度以上，真正實現(xiàn)了零碳排放。

天然氣在長途管道運輸中，為了克服管道中的摩擦阻力以及提高輸送流量，必須得給它施加很大的壓力?？傻冗@些高壓天然氣到達(dá)目的地時，下游用戶需要的壓力較低，必須得把壓力降下來。以往，這些壓力都被白白浪費掉。

現(xiàn)在，這套系統(tǒng)就像一臺“能量回收器”，能把降壓過程中浪費的壓力能轉(zhuǎn)化成電能。更關(guān)鍵的是，它采用了一種創(chuàng)新的“零碳復(fù)溫”技術(shù)，冬季能夠在不燃燒天然氣復(fù)溫的工況下，將出口溫度提高至0℃，既避免了管道結(jié)冰的風(fēng)險，又省去了傳統(tǒng)調(diào)壓后復(fù)溫所需的能源消耗。

“它不僅能滿足場站自身用電需求，還能將多余的電并入電網(wǎng)。經(jīng)過甩負(fù)荷測試、緊急切斷測試等多重考驗，該系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，徹底擺脫了對燃?xì)饧訜?、電加熱等外部熱源的依賴?！敝袊茖W(xué)院工程熱物理所儲能研發(fā)中心研究員張雪輝說。

據(jù)悉，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)性提出了零碳復(fù)溫天然氣壓差發(fā)電新原理，突破了系統(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)，建成了涵蓋“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。2021年12月，他們已經(jīng)在山東淄博建成了國內(nèi)首個300千瓦天然氣壓差發(fā)電示范項目。

張雪輝表示，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運，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，為我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供了有力支撐。

（中國科學(xué)院工程熱物理研究所供圖）