近日,山東曲阜迎來一項能源領域的重大突破——國際首套零碳天然氣壓差發電系統正式投入運營。該系統由中國科學院工程熱物理研究所與中科九朗(北京)能源科技有限公司聯合研發,實現了核心裝備與工藝的完全國產化,標志著我國在天然氣能源高效利用領域邁出關鍵一步。
這套發電系統的核心創新在于將天然氣降壓過程中原本浪費的壓力能轉化為電能。據研發團隊介紹,系統通過特殊設計的膨脹機組,在天然氣從高壓管道輸送至低壓區域時,高效回收壓力差產生的能量。經實際運行驗證,該系統年發電量可達330萬度以上,且整個過程不產生任何二氧化碳排放,真正實現了零碳運行。
技術突破方面,研發團隊攻克了低溫環境下的運行難題。系統采用的"零碳復溫"技術可在冬季不依賴天然氣燃燒或電加熱的情況下,將出口天然氣溫度提升至0℃以上。這一創新不僅消除了管道結冰風險,更省去了傳統調壓站每年數百萬元的復溫能源消耗。中國科學院工程熱物理所儲能研發中心研究員張雪輝表示:"該技術徹底擺脫了對外部熱源的依賴,為天然氣調壓站的節能改造提供了全新方案。"
在可靠性驗證方面,系統通過了甩負荷測試、緊急切斷測試等多項嚴苛考驗。實際運行數據顯示,其電能轉換效率較傳統設備提升約15%,且能根據場站用電需求自動調節輸出功率。多余電量可并入電網,形成"自發自用、余電上網"的智能供電模式。目前,該系統已穩定運行超過2000小時,各項指標均達到設計要求。
這項成果的產業化應用具有顯著示范效應。以山東曲阜項目為例,其年節約標準煤約1000噸,減少二氧化碳排放2700余噸。隨著天然氣消費量的持續增長,該技術若在全國推廣,預計每年可為行業節省數十億元運營成本,同時大幅降低碳排放。研發團隊透露,已有多家能源企業表達合作意向,下一步將開展規模化應用推廣。











