湖南首臺天然氣壓差發(fā)電場站

天然氣壓差發(fā)電是一個近似等熵膨脹的過程，相較于傳統(tǒng)天然氣行業(yè)所使用的節(jié)流式調(diào)壓器，其在能源轉(zhuǎn)化效率上具有很大優(yōu)勢。天然氣壓差發(fā)電機(jī)組在對天然氣進(jìn)行膨脹降壓的過程中，天然氣溫度會大幅度降低，也預(yù)示著可以產(chǎn)生大量的冷能資源。為了保證下游天然氣管網(wǎng)輸送溫度滿足要求（>5℃），如果采用傳統(tǒng)熱源加熱或空溫氣化器對天然氣進(jìn)行復(fù)溫，則此部分冷能將白白浪費掉。因此提出天然氣壓差發(fā)電冷能綜合利用的概念，通過制冰、制冷凍水、供給冷庫等手段，來實現(xiàn)天然氣壓力能和冷能的綜合利用。將高壓匯管與低壓匯管間的壓力能回收轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，同軸帶動發(fā)電機(jī)輸出電能；湖南首臺天然氣壓差發(fā)電場站

天然氣壓差發(fā)電的不同技術(shù)路線根據(jù)壓差發(fā)電的原理，壓差發(fā)電裝置的主要設(shè)備有膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)組以及加熱器。膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)是天然氣壓差發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備，其中膨脹機(jī)的功能是將天然氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其性能的優(yōu)劣直接影響發(fā)電系統(tǒng)的整體發(fā)電效率。

目前天然氣壓差發(fā)電主要采用了雙轉(zhuǎn)子膨脹、透平膨脹、螺桿膨脹等不同技術(shù)路線。透平膨脹機(jī)將高壓氣體膨脹做功轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能；螺桿膨脹發(fā)電機(jī)基本構(gòu)造是由一對螺旋轉(zhuǎn)子和機(jī)殼組成的動力機(jī)，流體進(jìn)入螺桿齒槽，壓力推動螺桿轉(zhuǎn)動，齒槽容積增加，流體降壓膨脹作功，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換；活塞式膨脹機(jī)是利用氣體在氣缸容腔中膨脹對外做功，通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳給曲軸，曲軸聯(lián)軸變速箱及發(fā)電機(jī)，驅(qū)動發(fā)電；雙轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)包括機(jī)殼、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子組成，三者形成腔體，氣體在腔體內(nèi)膨脹做功。它是一種將氣體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的熱力設(shè)備，通過兩個反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子實現(xiàn)氣體絕熱膨脹并驅(qū)動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。 江蘇清華技術(shù)天然氣壓差發(fā)電適用場景缺點：受天氣影響大，對電網(wǎng)要求高，電價受市場化影響大。

天然氣壓差發(fā)電工藝分析天然氣壓差發(fā)電是利用壓力能，將天然氣導(dǎo)入膨脹設(shè)備，通過膨脹機(jī)將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，進(jìn)而驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，較終實現(xiàn)壓力能到電能的轉(zhuǎn)化。天然氣在生產(chǎn)和輸配過程中擁有眾多的節(jié)流點，壓力能資源十分豐富，開展壓力能回收利用對提高經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能減排具有重要意義。目前天然氣壓差發(fā)電工藝已有眾多項目落地，但大部分天然氣壓力能仍未充分利用，且實際應(yīng)用案例中仍然存在一些工程問題需要解決，如確保穩(wěn)定的運(yùn)行流量邊界條件對于天然氣壓差發(fā)電應(yīng)用更具投資優(yōu)勢等。

昆侖能源宿遷三亞路天然氣壓差發(fā)電項目本項目為昆侖燃?xì)庀到y(tǒng)首批壓差發(fā)電上網(wǎng)試點項目，裝機(jī)功率450kW，預(yù)計年發(fā)電量達(dá)360萬千瓦時，年減碳量超2000噸。項目已于2025年5月23日完成電網(wǎng)企業(yè)的并網(wǎng)驗收，6月11日正式開始系統(tǒng)聯(lián)調(diào)發(fā)電，6月下旬已完成168h發(fā)電驗收工作。

天然氣壓差發(fā)電項目在實現(xiàn)清遠(yuǎn)天然氣門站建設(shè)“零碳、負(fù)碳”場站的同時，拓寬了向南方電網(wǎng)綠色電力供應(yīng)新渠道，為地方經(jīng)濟(jì)社會綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展賦能增效，助力實現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)雙贏，開發(fā)了綠色發(fā)展的內(nèi)生動力，為廣東省“百千萬工程”貢獻(xiàn)力量 透平膨脹機(jī)將高壓氣體膨脹做功轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能；

隨著天然氣壓差發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，天然氣壓差發(fā)電作為一種新型綠色的能源回收利用方式具有廣闊的應(yīng)用前景，也必將對推動生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的高質(zhì)量發(fā)展提供重要助力。天然氣壓差發(fā)電的主要原理天然氣壓差發(fā)電利用高壓管網(wǎng)與低壓用戶端之間的壓力差，通過膨脹機(jī)將天然氣的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再驅(qū)動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。

輸氣站使用天然氣壓差發(fā)電的效率通常取決于設(shè)備技術(shù)和運(yùn)行條件。這種發(fā)電方式直接利用管道壓力差，能量轉(zhuǎn)化率高，比較適合高壓天然氣場合。工業(yè)用天然氣壓差發(fā)電的效率具體取決于設(shè)備技術(shù)和運(yùn)行條件。這種發(fā)電方式直接利用管道壓力差，能量轉(zhuǎn)化率高，比較適合高壓天然氣場合。 缺點：噪音污染大，容易造成生態(tài)危害，受天氣影響大，對電網(wǎng)要求風(fēng)電高。華潤天然氣壓差發(fā)電設(shè)備

在天然氣壓差發(fā)電工藝中，膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行能效直接影響整個系統(tǒng)的性能。湖南首臺天然氣壓差發(fā)電場站

隨著近些年天然氣消費量的大幅增長，我國天然氣產(chǎn)量、儲運(yùn)量、貿(mào)易量也呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。據(jù)國家能源局預(yù)計，2025年我國天然氣消費規(guī)模將達(dá)到4300億-4500億立方米，2030年將達(dá)到5500億-6000億立方米。按照2030年天然氣消費規(guī)模計算，天然氣壓力能每年可轉(zhuǎn)化為近200億度清潔電能，超過成都市全年居民生活用電需求，未來天然氣壓力能發(fā)電潛力大。天然氣發(fā)電作為連接化石能源清潔化利用與可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)的關(guān)鍵紐帶，天然氣發(fā)電憑借其啟動迅速、調(diào)節(jié)靈活、碳排放較低等技術(shù)優(yōu)勢，在保障能源安全、推動“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)中扮演著不可替代的角色。湖南首臺天然氣壓差發(fā)電場站

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