إمكانات توفير الطاقة لاستخدام LNG للطاقة الباردة

LNG هو خليط سائل -162 في درجة حرارة منخفضة ، والذي تم تنقيته وتسييله بالغاز الطبيعي. تبلغ قوة وطاقة كل طن من الغاز الطبيعي المسال المنتج حوالي 850 كيلو وات في الساعة. عندما يتم تبخير LNG عند ضغط 1 ضغط جوي ، يتم إطلاق ما يقرب من 230 كيلو وات / ساعة من -162 إلى 5 ℃. في التشغيل الفعلي ، يحتاج LNG إلى الضخ لزيادة الضغط ومن ثم تفجيره ، يمكن تحويل بعض الطاقة الباردة إلى طاقة ضغط ، ويتغير منحنى الحمل عند درجة حرارة الطاقة الباردة وفقًا لذلك ، كما هو موضح في الشكل 1. تحت 5.5 MPa و 8 MPa ، يمكن أن تكون طاقة التبريد الصادرة عن LNG 203 و 190 كيلو وات / ساعة على التوالي.

تعتمد قيمة الطاقة الباردة عند مستويات درجات الحرارة المختلفة على كفاءة التبريد في نطاق درجة الحرارة هذا. كلما انخفضت درجة الحرارة ، ارتفع استهلاك الطاقة. يتم تغويز الغاز الطبيعي المسال -162 عند 8 ميجا باسكال ، والطاقة الباردة هي 333 كيلو وات / ساعة عند تسخين حتى 5 ℃ . يمكن لمحطة استقبال الغاز الطبيعي المسال التي تبلغ تكلفتها 3 ملايين طن / سنة استخدام الطاقة الباردة التي تبلغ 65 ميجاوات ، أي ما يعادل حوالي مليار درجة من الطاقة الكهربائية. إذا استهلكت الصين 3.2 مليار متر مكعب / سنة من الغاز الطبيعي في عام 2020 ، فإن الواردات والغاز الطبيعي المسال المحلي ستضيف 60 مليار متر مكعب في السنة ، أي ما يقرب من 50 مليون طن / سنة (أقل بقليل من واردات اليابان الحالية). يمكن استخدامه للحصول على 15 مليار درجة في الطاقة الباردة. أي ما يعادل محطة طاقة تبلغ 4 ملايين كيلووات.

الفوائد الاقتصادية المحتملة لاستخدام الطاقة الباردة في مصانع LNG واسعة النطاق

وقد تم الانتهاء من استخدام الطاقة الباردة لمحطة الغاز الطبيعي المسال الكبيرة حتى الآن ، مما يشير إلى أنه إذا كان من الممكن ترتيب السوق النهائية بالكامل ، يمكن استخدام الطاقة الباردة لمشروع LNG الكبير الحجم إلى حد كبير. يقع مشروع LNG بقيمة 3 ملايين 500 ألف طن / سنة في منطقة اقتصادية دائرية كبيرة ، مع توزيع واسع النطاق لدرجة الحرارة مناسب للصناعات الكيميائية الثقيلة وغيرها من مستخدمي الطاقة الباردة منخفضة الحرارة ؛ يبلغ إجمالي حمولة التبريد أكثر من 70 ميجاوات ، بما في ذلك فصل الهواء على نطاق واسع ، وفصل الهيدروكربون الخفيف المصاحب لمجال النفط ، وسحق درجة الحرارة المنخفضة ، والثلج الجاف والتخزين البارد لنظام تداول الوسائط الباردة. أكثر من 70 ٪ من البرد يمكن استخدامها. وتظهر دراسة الجدوى أن إجمالي المنفعة الاقتصادية من المدخرات الباردة لمحطة الاستقبال وتحقيق وفورات دخل الغاز SCV بالإضافة إلى الضرائب حوالي 400 مليون يوان سنويا. يبلغ معدل العائد الداخلي للاستثمار 15 في المائة ، أي أعلى بخمس نقاط مئوية من عدم استخدام مشاريع الطاقة الباردة. يمكن لمستخدمي الطاقة الباردة في المصب شراء الطاقة الباردة LNG بسعر أقل من استهلاك الكهرباء التقليدي. وبالتالي فإن لديهم معدل عائد داخلي أعلى ، ولديهم فائدة اقتصادية تبلغ مئات الملايين من اليوانات سنويا.

الفوائد الاقتصادية المحتملة لاستخدام الطاقة الباردة في مشاريع الغاز الطبيعي المسال الصغيرة

وسيؤدي التخطيط الأولي لمحطة ساتلية صغيرة للغاز الطبيعي المسال على مستوى المقاطعة إلى زيادة مشروع مرافق استغلال الطاقة الباردة ، وهو المرحلة الأولى من مقياس الغاز الطبيعي المسال الذي يبلغ 40،000 طن / سنة ؛ يبلغ حمولة التبريد حوالي 800 كيلوواط من خلال نظام التبريد المتداول على البارد إلى التخزين البارد وحلبة التزلج على الجليد وتكييف الهواء. الاستثمار هو حوالي 10 مليون يوان ، وفترة إعادة التدوير من 7 إلى 8 سنوات.

بالإضافة إلى ذلك ، يختلف ضغط شبكة الأنابيب الرئيسية تماماً عن ضغط شبكة الفروع الحضرية. على سبيل المثال ، يبلغ ضغط التصميم لخط الغاز الغربي الشرقي 12 ميجا باسكال ، في حين أن ضغط التشغيل لخط أنابيب الغاز المدني يبلغ 1.6 ميغاباسكال. هناك منشأة لتنظيم الضغط عند بوابة الخط المتصل. في الوقت الحاضر ، يمكن أن تضيع معظم هذه الضغوط في الصمام الخانق ، وعادة ما يؤدي انخفاض درجة الحرارة الناتج إلى الفشل. مع تقنية التبريد والتوسع للصدمات ، يمكن إعادة تدوير هذه الضغوط القيمة وتحويلها إلى طاقة باردة. يمكن استخدام هذه الطاقة الباردة مباشرة ، ويمكن استخدامها أيضًا لتسييل (أكثر من 10٪) من تسييل الغاز عبر خط أنابيب ، والذي يستخدم لضبط الذروة. هذا هو أيضا مورد الطاقة الباردة. يمكن أن يحقق التصميم الأمثل لمشاريع LNG الكبيرة أو الصغيرة كفاءة استثمارية أفضل.