壓力能應(yīng)用壓差發(fā)電優(yōu)勢

一個從美國德州農(nóng)工大學(xué)引進的技術(shù)，在被無錫一家企業(yè)帶進中國十年后，正悄然改變著天然氣行業(yè)的能源利用模式。站在華北油田永清項目的發(fā)電站旁，聽不到震耳的轟鳴，只有天然氣從高壓管道流向低壓管網(wǎng)時，壓力能被安靜轉(zhuǎn)化為電能和冷能的全過程。河北永清天然氣壓差發(fā)電項目于2023年11月底正式投產(chǎn)，項目裝機功率為200KW，預(yù)計年發(fā)電量可達160萬千瓦時。這是無錫玄同科技有限公司雙轉(zhuǎn)子壓差發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的又一成功案例。更早一些，在佛山燃氣的場站，一套18.5kW的壓差發(fā)電設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)“孤網(wǎng)零碳運行”，該項目甚至榮獲2023年“佛山高新技術(shù)進步獎”二等獎。同時高壓常溫天然氣膨脹降壓后變成低溫低壓天然氣。壓力能應(yīng)用壓差發(fā)電優(yōu)勢

天然氣壓差發(fā)電技術(shù)是通過充分回收壓力差能量，并將其轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)。目前，國內(nèi)外已有眾多油氣及電力公司成功運行天然氣壓差發(fā)電裝置。關(guān)于壓差發(fā)電工藝參數(shù)的優(yōu)化問題，學(xué)術(shù)界已進行了諸多前瞻性研究。陳曦等分析了天然氣壓差發(fā)電原理，并通過單因素法研究發(fā)現(xiàn)，提高產(chǎn)品氣進出口壓力比可提高發(fā)電效率。劉澤坤采用HYSYS軟件模擬天然氣壓差發(fā)電工藝，研究結(jié)果顯示，采用兩級膨脹工藝比單級膨脹工藝回收周期減少1.11年。詹志行通過構(gòu)建中壓燃氣管道壓差發(fā)電裝置，采用單因素法研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)電功率隨著產(chǎn)品氣流量和進出口壓力比的增加，總體呈先增加后減小的趨勢。陳興亞等采用單因素法研究透平膨脹機的熱力性能，結(jié)果顯示，進口溫度增加會導(dǎo)致進口氣流波動，產(chǎn)生較大的能量損失，進而降低等熵及發(fā)電效率。直銷壓差發(fā)電電能透平膨脹機將高壓氣體膨脹做功轉(zhuǎn)換成機械能，帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能；

首先是深度智能化與集成化。未來的壓差發(fā)電單元將不再是簡單的能量轉(zhuǎn)換裝置，而是具備感知、決策和執(zhí)行能力的智能終端。如塔里木油田的系統(tǒng)，已初步實現(xiàn)了分離、計量、發(fā)電、放空的全流程智能協(xié)同。通過植入物聯(lián)網(wǎng)傳感器和人工智能算法，系統(tǒng)能夠?qū)崟r預(yù)測流體參數(shù)變化，自適應(yīng)調(diào)整運行狀態(tài)，實現(xiàn)發(fā)電效率與主工藝安全性的動態(tài)比較好平衡。其次是材料與技術(shù)的突破。在納米材料和新型流體力學(xué)推動下，發(fā)電形式將更加多樣。例如，中科院深海所研究的摩擦納米發(fā)電機，為收集低品位、微小的壓差能（如深海緩慢壓力變化）提供了全新思路。在滲透發(fā)電領(lǐng)域，新一代高選擇性、高通透性、抗污染膜的研發(fā)，有望大幅降低鹽差能發(fā)電的成本，使其從實驗室走向河口海灣。它將構(gòu)成泛在能源互聯(lián)網(wǎng)的微觀節(jié)點。在工業(yè)園區(qū)、城市燃氣管網(wǎng)、遠距離輸油管線甚至大型建筑的水循環(huán)系統(tǒng)中，數(shù)以萬計的小型化、模塊化壓差發(fā)電裝置將被部署。它們像一個個“能源細胞”，持續(xù)捕獲各個壓力節(jié)點上流失的能量，并通過微電網(wǎng)或智慧能源管理平臺進行聚合與調(diào)配，為實現(xiàn)能源的“滴水不漏”、構(gòu)建全域高效率的能源互聯(lián)網(wǎng)奠定物理基礎(chǔ)。

天然氣壓差發(fā)電的優(yōu)點?零碳排放?：利用天然氣壓力能轉(zhuǎn)化為電能，不消耗天然氣且全過程無碳排放，符合低碳環(huán)保要求。??高效利用能源?：通過膨脹機技術(shù)實現(xiàn)壓力能到機械能再到電能的轉(zhuǎn)化，等熵效率可達80%以上，年發(fā)電量近2166萬千瓦時。?（廣東清遠天然氣壓差發(fā)電項目成功投運）?經(jīng)濟性突出：采用兩級膨脹工藝，單位時間發(fā)電量更高，經(jīng)濟性更優(yōu)?技術(shù)突破?：國內(nèi)首臺（套）兆瓦級壓差發(fā)電機組，填補了儲氣庫工程壓差發(fā)電技術(shù)空白。?公司擁有的雙轉(zhuǎn)子膨脹機技術(shù)，擁有中國及美國的幾十項發(fā)明和實用新型專利，相較于傳統(tǒng)設(shè)備。

國內(nèi)天然氣壓差發(fā)電應(yīng)用與國外相比，我國的天然氣壓差發(fā)電示范工程或工程應(yīng)用起步較晚。近年來在我國對節(jié)能減排的大力支持下，壓差發(fā)電工程項目得到發(fā)展。無錫華潤燃氣新區(qū)儲配站天然氣壓差發(fā)電項目：與華潤燃氣合作開發(fā)的華潤集團燃氣節(jié)能創(chuàng)新類項目，本天然氣壓差發(fā)電示范項目已連續(xù)62個月安全穩(wěn)定發(fā)電運行，累計發(fā)電量達到了50萬kW?h。示范裝置運行平穩(wěn)，噪聲小，沒有對調(diào)壓站的供氣安全造成影響，沒有對電網(wǎng)造成影響，平時無需維護，可以覆蓋場站全部自用電，是國內(nèi)個通過天然氣壓差發(fā)電實現(xiàn)“碳中和”的場站。玄同科技開發(fā)的天然氣壓差發(fā)電裝備應(yīng)用場景廣，能夠滿足現(xiàn)今社會對能源轉(zhuǎn)化設(shè)備的新需求特征；小型壓差發(fā)電公司

無錫玄同科技壓差發(fā)電設(shè)備能量轉(zhuǎn)換效率高達75%以上，具有很高的能效。壓力能應(yīng)用壓差發(fā)電優(yōu)勢

膨脹機類型按照能量轉(zhuǎn)換方式不同，膨脹機可分為速度型和容積型。先給大家介紹速度型、速度式膨脹機主要有向心透平、軸流透平等，其基本原理是利用噴嘴和葉輪將高壓氣體工質(zhì)轉(zhuǎn)化成高速流體，然后再將高速流體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機械的軸功輸出，適用于流量大、負荷穩(wěn)定的場合。容積式膨脹機主要有活塞式膨脹機、渦旋式膨脹機、螺桿膨脹機、轉(zhuǎn)子式等，工作原理是利用膨脹腔容積的變化實現(xiàn)氣體的膨脹，對外做功。適用于流量小、負荷變化大的場合。壓力能應(yīng)用壓差發(fā)電優(yōu)勢

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