近日，山东曲阜迎来了一项能源领域的重大突破——国际首套零碳天然气压差发电系统正式投入运行。该系统由中国科学院工程热物理研究所与中科九朗（北京）能源科技有限公司联合研发，实现了核心装备与工艺的完全自主化，标志着我国在天然气能源高效利用领域迈出了关键一步。
在天然气长途运输过程中，为克服管道摩擦阻力并提高输送效率，需对天然气施加高压。然而，当高压天然气抵达目的地后，下游用户所需压力较低，降压过程产生的巨大压力能往往被白白浪费。新投运的系统则巧妙地将这一被忽视的能量转化为电能，如同为天然气管道安装了一台“能量回收器”。
系统采用的创新“零碳复温”技术尤为引人注目。冬季运行时，该技术可在不燃烧天然气的情况下，将出口温度提升至0℃，既防止了管道结冰，又省去了传统调压后复温所需的能源消耗。这一突破彻底摆脱了对燃气加热、电加热等外部热源的依赖，实现了真正的零碳排放。
据研发团队介绍，该系统年发电量可达330万度以上，不仅能满足场站自身用电需求，还可将多余电力并入电网。经过甩负荷测试、紧急切断测试等多重考验，系统运行稳定可靠，为天然气场站的零碳转型提供了可行方案。
这一成果的取得源于长达十年的技术积累。自2013年起，中国科学院工程热物理研究所便开展相关研究，原创性提出零碳复温天然气压差发电新原理，突破了高效紧凑式换热器、高膨胀比膨胀机、变工况运行等关键技术，构建了完整的研发设计体系。2021年12月，团队已在山东淄博建成国内首个300千瓦示范项目，为本次技术升级奠定了基础。
专家表示，该系统的推广应用将推动天然气压差发电技术产业化发展，使天然气门站转变为分布式零碳发电站。通过回收管网中浪费的压力能，可产生巨量零碳电能，既助力天然气场站实现零碳运营，也为我国“双碳”目标实现提供了重要技术支撑。
