天然气门站通常会浪费大量压力能,为了将这些能量转化为电能,一种利用天然气管网中减压时的压力差发电的系统被研发出来。2013年起,中国科学院工程热物理研究所就着手研究这项技术。到了2021年12月,他们联合中科九朗(北京)能源科技有限公司在淄博建了个300千瓦的示范项目。这个项目运行超过4年,每年能发电240万度,还省了8万标方的天然气来复温。另外,它每年能减排1985吨二氧化碳。 因为天然气在降压时温度会降低,导致含有的水分结冰,这就需要燃气加热炉来解决冰堵问题。为了摆脱对外部热源的依赖,中科院工程热物理研究所原创性地提出了零碳复温新原理。他们突破了换热器、膨胀机等关键技术,并建成了完整的研发体系。到了2022年,他们就在国际上率先开始研制这种零碳复温系统。经过3年多努力,这套系统在2025年12月研制成功。 这次正式投运的是济宁曲阜的这个500千瓦的系统。中石化天然气分公司、济宁市能源局和国家电网山东省电力公司都给了支持。这套系统的核心装备和工艺自主化率达到了100%。它没有消耗额外的天然气或电能,彻底摆脱了对外部热源的依赖。系统的关键电气设备安全等级高,符合标准规范要求。并网后电能供给场站并余电上网。这不仅推动了产业发展,还把巨量的门站变成了分布式零碳发电站。 这项技术的成功落地能有效支撑国家双碳战略目标的实现。山东曲阜的这个项目让出口温度能在0℃以上保持着,这是冬天没有燃料加热的工况下第一次做到的事情。这种国际首套零热源复温的系统实现了真正意义上的零碳化压差能量回收。