高压天然气"余压"变清洁电力 海门站兆瓦级示范开启输气发电新局面

长期以来,天然气长距离输送至城市门站前,仍携带一定压力势能,但通常在调压阀组处直接泄放,能量基本被浪费。海门站余压发电项目建成投运后,这个情况得到改变,意味着我国高压天然气长输管道开始迈入“输气同时发电”的应用阶段。项目的能量转化路径清晰高效:天然气到达门站前,先由专用装置回收其压力势能,再通过膨胀发电机组将压力能转化为机械能,带动发电机输出电力。全过程不消耗燃油、无额外排放,实现了对原本被弃用能量的清洁利用。项目带来的经济与减排效果同样明显。国家管网集团西气东输公司一级工程师李骁介绍,新工艺年均可稳定发电约300万千瓦时,折合减少二氧化碳排放2000吨以上,碳减排效果相当于在长三角地区新增近2万棵树木的碳汇能力。数据表明,通过技术创新释放系统潜能,可在不增加额外燃料消耗的情况下获得绿色增量。这项目的另一大看点是核心装备实现国产化。关键设备由国内团队自主研发、设计和制造,并在天然气余压发电场景中首次集成可调节导流技术与3D打印叶轮等工艺。项目采用自然通风复热方案,可在天然气流动过程中逐步升温,即使在零下30摄氏度条件下也能有效降低设备自耗能。有关技术不仅提升了发电效率,也为国内工程化应用积累了经验。安全设计上,发电装置与原有调压系统采取并联运行。一旦发电单元故障停机,站场系统可自动切换至分输模式,保障居民用气“无感切换、不中断”,在推进创新的同时确保供气稳定。面向后续推广,应用空间正在打开。国家管网集团西气东输公司副总经理王世君表示,下一步将在长三角典型分输站批量推广兆瓦级国产化余压发电装备,形成总装机容量4.2万千瓦的绿色发电集群。按照“自复温+余压发电”共同推进的思路,我国高压管道年可回收余压电量有望超过1.2亿千瓦时,相当于节约标煤4万吨,减排二氧化碳12万吨。

海门项目的实践表明,能源基础设施可以在保障主功能的同时实现“余能再利用”,为绿色低碳提供了可复制的路径,也说明了我国在有关技术与装备上的创新能力。随着“双碳”目标持续推进,这类将被浪费的能量转化为减排收益的方案,有望成为传统能源体系升级的重要抓手,并为全球管网运营提供可借鉴的中国经验。