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天然气高效利用技术

2022-04-08

天然气高效利用技术一方面指通过科学路径,如多能转化输出、电化学方法等,提高天然气的能源利用率;另一方面是指基于天然气构建多能互补能源系统,通过协同互补,提高天然气的利用率。

 

1、无论通过哪种途径,其核心问题是3个“匹配”问题:①天然气与光伏、电能、生物质能等能源的匹配问题,需构建科学的系统运行模式和商业模式,充分发挥各种能源的优势。②系统各模块能量的匹配问题。天然气转化为可输出能量的过程中,各环节的能量如何合理匹配,如何合理利用废弃的能量,降低转化过程的能量损耗。③输出能量与用户的匹配问题。为降低能量储存过程的损耗,需对用户的用能需求进行科学分析。某燃气公司针对酒店、医院等中小型用户,自主研发、定制了气电互补分布式天然气供冷装置,该装置以“气电互补、削峰平谷、智能调控、小型撬装”为研发理念,解决了现阶段传统的以天然气为能源的制冷机组效率低、经济性差等问题。


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2、天然气高效利用系统中能源的种类和能量的输出方式复杂多样。同时,由于天然气高效利用一般针对中小型用户,其用能习惯波动大、用能不连续等现象均会给系统的稳定性和运行效率带来影响,这一现象会随着装置规模的降低、装置能源和能量种类的增加而愈发明显。需对其进行系统的研究,一是通过优化系统设计,避免不同模块之间的冲突;二是采用先进的控制技术,降低系统响应时间;三是通过大数据分析,提前对系统工况和用户需求进行预判。

 

3、天然气高效利用系统如能实现准确的自动化控制与智能无人化管理,其在经济性方面的竞争力将得到大大提高。

 

4、现有的天然气分布式发电装置的发电效率普遍低于33%,较新型的固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell,SOFC)发电技术(发电效率普遍高于50%)相比,存在着难以消除的差距。但SOFC也面临着长时间稳定性差、不能满足随启随停需求以及成本较高等问题。


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