近日，由中國科學院工程熱物理研究所聯合中科九朗（北京）能源科技有限公司研制的國際首套零碳復溫天然氣壓差發電系統在山東曲阜正式投運。該系統核心裝備及工藝自主化率100%，發電系統最高功率為500kW，每年可發電330萬度以上，同時該系統通過原創性零碳復溫流程，在國際上首次實現冬季零燃料、零外部補熱的工況下出口溫度保持0℃以上，突破了天然氣壓差發電系統推廣應用的主要技術瓶頸。
天然氣壓差發電系統利用天然氣管網在中下游減壓時浪費的壓力能回收，驅動壓差透平膨脹機發電，實現壓力能向電能的轉化。但由于天然氣膨脹降壓后溫度降低，其中含有的水分結冰，容易引起冰堵現象，通常需要燃氣加熱爐等外部熱源加熱來解決冰堵問題。本項目研發的國際首套零碳復溫天然氣壓差發電系統，在實現天然氣減壓發電的同時，通過流程創新對出口天然氣進行復溫，整個流程不消耗任何額外天然氣及電能，徹底擺脫了對燃氣加熱爐等外部熱源的依賴，實現了真正意義上的零碳化壓差能量回收。
中國科學院工程熱物理研究所從2013年起在國內最早開展天然氣壓差發電項目的研究，經過十余年的努力，原創性提出了零碳復溫天然氣壓差發電新原理，突破了系統高效緊湊式換熱器、高膨脹比膨脹機、變工況運行控制等關鍵技術；建成了涵蓋“系統設計-核心裝備-集成控制”完整的天然氣壓差發電研發設計體系。中國科學院工程熱物理研究所聯合中科九朗（北京）能源科技有限公司于2021年12月在山東淄博建成了國內首套300kW天然氣壓差發電示范項目，已穩定運行超過4年，最高年發電量240萬度，每年節約復溫用天然氣消耗8萬標方，每年實現二氧化碳減排1985噸。
2022年起，中國科學院工程熱物理研究所和中科九朗（北京）能源科技有限公司在國際上率先開展了零碳復溫天然氣壓差發電系統的研制工作。經過3年多的努力，2025年12月國際首套零碳復溫天然氣壓差發電系統研制成功，該系統利用曲阜分輸站豐富的天然氣壓差資源，在中石化天然氣分公司、濟寧市能源局、國家電網山東省電力公司等各方支持下順利并網發電。該系統最高功率為500kW，每年可發電330萬度以上，核心裝備及工藝自主化率100%。系統關鍵電氣設備采用高安全等級設計，各項指標均達到標準規范要求，確保天然氣保供和安全。系統并網后實現了電網調控-天然氣管網系統耦合運行，所發電能供給天然氣場站，同時余電上網，實現了零碳天然氣場站的建設目標。
國際首套零熱源復溫天然氣壓差發電系統的研制成功并正式投運，可有效推動天然氣壓差發電技術及產業快速發展，使巨量的天然氣門站轉變為分布式零碳發電站，將原來天然氣管網中浪費的壓力能轉化為巨量的零碳電能，在實現零碳天然氣場站建設的同時，有效支撐國家雙碳戰略目標的實現。
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