2025 年 7 月,我國首套國產(chǎn)化 LNG(液化天然氣)冷能發(fā)電裝置在中國海油寧波 “綠能港” 累計(jì)發(fā)電突破 1100 萬度,相當(dāng)于減排二氧化碳約 6160 噸,植樹 34.1 萬棵。
這一里程碑標(biāo)志著我國在 LNG 冷能高效利用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破,為全球清潔能源轉(zhuǎn)型提供了新范式。
技術(shù)創(chuàng)新:破解冷能利用 “卡脖子” 難題
核心技術(shù)自主化突破
該裝置采用低溫朗肯循環(huán)工藝,以丙烷為工作介質(zhì),利用海水與 LNG 的溫差驅(qū)動透平發(fā)電,冷能利用率達(dá) 70% 以上。
核心設(shè)備如透平膨脹機(jī)、中間介質(zhì)氣化器等實(shí)現(xiàn) 100% 國產(chǎn)化,打破了日本等國的技術(shù)壟斷,設(shè)備造價降低 40%,綜合效率提升至 35% 以上,較傳統(tǒng)氣化工藝節(jié)能 30%。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
通過設(shè)置過冷器和工質(zhì)平衡罐,解決了工質(zhì)在循環(huán)泵入口易發(fā)生汽蝕的行業(yè)難題,同時實(shí)現(xiàn)全工況變負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行,可在 LNG 氣化量波動 ±30% 的情況下保持發(fā)電效率穩(wěn)定。
裝置還具備 “發(fā)電運(yùn)行” 與 “旁路氣化” 無中斷切換功能,保障了接收站外輸供氣的連續(xù)性。
智能控制集成
引入物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時監(jiān)測 LNG 流量、海水溫度等參數(shù),結(jié)合 AI 算法動態(tài)調(diào)整丙烷循環(huán)量,使發(fā)電系統(tǒng)響應(yīng)速度提升至秒級,較傳統(tǒng)人工調(diào)節(jié)效率提高 10 倍以上。
產(chǎn)業(yè)價值:重構(gòu)能源利用經(jīng)濟(jì)邏輯
降本增效顯著
寧波 “綠能港” 裝置設(shè)計(jì)年發(fā)電量 2300 萬度,可滿足接收站 25% 的用電需求,每年節(jié)約電費(fèi)超 1000 萬元。
以濱海港冷能交換中心為例,將冷能用于凍干果蔬生產(chǎn),能耗成本降低 50%,一期項(xiàng)目年節(jié)省電費(fèi) 1.39 億元。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)
上游設(shè)備制造:帶動國內(nèi)透平機(jī)械、低溫?fù)Q熱器等產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,預(yù)計(jì) 2025 年相關(guān)裝備市場規(guī)模突破 50 億元。
下游產(chǎn)業(yè)延伸:冷能與綠電結(jié)合打造 “零碳工廠”,如江蘇青禾凍干果蔬項(xiàng)目利用冷能實(shí)現(xiàn)全流程無碳排放,產(chǎn)品溢價達(dá) 30%。
區(qū)域經(jīng)濟(jì)激活:深圳大鵬新區(qū)依托冷能資源,吸引數(shù)據(jù)中心、冰雪大世界等項(xiàng)目落戶,預(yù)計(jì)年產(chǎn)值超 6.5 億元。
商業(yè)模式創(chuàng)新
探索 “冷能 + 綠電” 綜合供能模式,如濱海港片區(qū)將冷能與海上風(fēng)電結(jié)合,建設(shè) “綠電入港、冷能出港” 的零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū),實(shí)現(xiàn)能源自給率超 90%。
生態(tài)效益:打造 “零冷污染” 示范標(biāo)桿
碳減排能力突出
寧波裝置每年可減少二氧化碳排放 1.4 萬噸,相當(dāng)于種植 78 萬棵樹。
若全國 LNG 接收站冷能利用率從不足 20% 提升至 50%,每年可減排二氧化碳超 1000 萬噸,相當(dāng)于關(guān)停 3 座百萬千瓦級火電廠。
環(huán)境友好性提升
傳統(tǒng) LNG 氣化過程中直接排海的低溫海水會導(dǎo)致局部海域水溫下降,破壞海洋生態(tài)。
該裝置通過閉式循環(huán)系統(tǒng),將 LNG 冷能全部回收利用,徹底消除 “冷污染”。
例如,濱海港項(xiàng)目通過冷能交換中心集中供冷,替代園區(qū)內(nèi) 300 臺傳統(tǒng)制冷機(jī)組,減少海水取用量 80% 以上。
資源循環(huán)利用典范
冷能與綠電協(xié)同應(yīng)用形成閉環(huán):濱海港青禾凍干工廠利用冷能替代電能制冷,同時使用海上風(fēng)電滿足生產(chǎn)用電,實(shí)現(xiàn) “零碳生產(chǎn)”;
深圳大鵬新區(qū)將冷能用于冷水魚養(yǎng)殖,反季節(jié)供應(yīng)高附加值水產(chǎn)品,年增效超 5000 萬元。
未來潛力:開啟冷能經(jīng)濟(jì) “萬億級” 市場
技術(shù)迭代方向
多能互補(bǔ)升級:探索 “冷能 + 氫能” 模式,利用冷能降低氫液化能耗(目前氫液化電耗占?xì)淠苋芷诘?30%),目標(biāo)將液氫生產(chǎn)成本降低 20%。
儲能技術(shù)融合:與液態(tài)空氣儲能結(jié)合,利用 LNG 冷能預(yù)冷空氣,可將儲能系統(tǒng)效率提升 15%,度電成本降至 0.25 元以下。
市場拓展路徑
沿海經(jīng)濟(jì)帶布局:在長三角、珠三角等 LNG 接收站密集區(qū)域推廣冷能發(fā)電,預(yù)計(jì) 2030 年裝機(jī)規(guī)模超 1000 兆瓦,年發(fā)電量 25 億度。
內(nèi)陸場景創(chuàng)新:開發(fā)橇裝式冷能發(fā)電裝置,適配內(nèi)陸 LNG 儲罐氣化需求,例如在新疆煤制天然氣項(xiàng)目中,可利用冷能回收余熱,提升整體能效 5%。
政策協(xié)同發(fā)力
建議將冷能發(fā)電納入綠電交易體系,參照海上風(fēng)電給予 0.3 元 / 度補(bǔ)貼;制定《LNG 冷能利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,明確冷能發(fā)電項(xiàng)目在碳排放核算中的抵扣規(guī)則。
濱海港等示范項(xiàng)目已納入國家發(fā)改委 “零碳園區(qū)” 試點(diǎn),未來有望獲得專項(xiàng)政策支持。
寧波 “綠能港” 的實(shí)踐證明,LNG 冷能發(fā)電不僅是能源高效利用的技術(shù)創(chuàng)新,更是重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài)、推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)綠色轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略支點(diǎn)。
隨著 2025 年江蘇濱海港、廣東大鵬灣等項(xiàng)目的陸續(xù)投產(chǎn),我國冷能經(jīng)濟(jì)規(guī)模有望在 2030 年突破千億元,為 “雙碳” 目標(biāo)實(shí)現(xiàn)注入強(qiáng)勁動能。