Potencial de ahorro de energía de la utilización de energía fría de GNL
El GNL es una mezcla líquida a -162 a baja temperatura, que ha sido purificada y licuada por el gas natural. La potencia y la utilidad de cada tonelada de GNL producido es de aproximadamente 850 kWh. Cuando el GNL se vaporiza a 1 atm de presión, aproximadamente 230 kWh / t se libera de -162 a 5 ℃. En la operación real, el LNG necesita ser bombeado para aumentar la presión y luego ser expulsado, parte de la energía fría puede convertirse en energía de presión, y la curva de carga de energía fría - temperatura cambia en consecuencia, como se muestra en la figura 1. En 5.5 MPa y 8 MPa, la energía de enfriamiento liberada por LNG puede ser de 203 y 190 kWh / t respectivamente.
El valor de la energía fría a diferentes niveles de temperatura depende de la eficiencia de enfriamiento en este rango de temperatura. Cuanto menor es la temperatura, mayor es el consumo de energía. El GNL de -162 se gasifica a 8 MPa, y la energía fría es de 333 kWh / t cuando se calienta hasta 5 ℃ . Una estación receptora de GNL de 3 millones de ton / año puede usar una potencia en frío de 65 MW, equivalente a aproximadamente mil millones de grados de energía eléctrica. Si China consumiera 3.200 millones de m3 / año de gas natural en 2020, las importaciones y el GNL nacional sumarían 60.000 millones de m3 / año, casi 50 millones de toneladas / año (un poco menos que las importaciones actuales de Japón). Se puede usar por 15 mil millones de grados en energía fría. Eso es equivalente a una central eléctrica de 4 millones de kW.
Beneficios económicos potenciales de la utilización de energía fría en plantas de GNL a gran escala
La utilización de energía fría de la gran terminal de GNL se ha completado hasta el momento, lo que indica que si el mercado descendente puede organizarse por completo, la energía fría del proyecto de GNL a gran escala podría utilizarse en gran medida. Un proyecto de GNL de 3 millones 500 mil ton / año está ubicado en una gran zona de economía circular, con distribución de temperatura a gran escala adecuada para la industria química pesada y otros usuarios de energía fría a baja temperatura; La carga de refrigeración total es de más de 70 MW, incluida la separación de aire a gran escala, la separación del hidrocarburo ligero asociado del campo petrolero y la trituración a baja temperatura, hielo seco y almacenamiento en frío del sistema de circulación de medios fríos. Se puede usar más del 70% del frío. El estudio de factibilidad muestra que el beneficio económico total del ahorro en frío de la estación receptora y el ahorro de los ingresos del gas combustible SCV más impuestos es de unos 400 millones de yuanes por año. La tasa interna de rendimiento de la inversión es del 15%, cinco puntos porcentuales más que la no utilización de proyectos de energía fría. Los usuarios aguas abajo de la energía fría pueden comprar energía fría de GNL a un precio menor que el consumo de electricidad tradicional. Por lo tanto, tienen una tasa interna de retorno más alta y tienen un beneficio económico de varios cientos de millones de yuanes por año.
Beneficios económicos potenciales de la utilización de energía fría en pequeños proyectos de GNL
La planificación inicial de una pequeña estación de satélite de LNG a nivel de condado aumentará el proyecto de instalaciones de utilización de energía fría, la primera fase de 40.000 toneladas / año de la escala de GNL; La carga de refrigeración es de aproximadamente 800 kW por medio de un sistema de circulación de material en frío para almacenamiento en frío, pista de patinaje cubierta y aire acondicionado. La inversión es de aproximadamente 10 millones de yuanes, y el período de reciclaje es de 7 a 8 años.
Además, la presión de la red principal de tuberías es bastante diferente de la presión de la red de sucursales urbanas. Por ejemplo, la presión de diseño de la línea este del oeste de gas es de 12 MPa, mientras que la presión de operación del gasoducto urbano es generalmente de 1.6 MPa. Hay una instalación de regulación de presión en la puerta de la línea de conexión. En la actualidad, la mayor parte de esta presión puede desperdiciarse en la válvula de mariposa, y la caída de temperatura resultante a menudo causa fallas. Con la tecnología de enfriamiento y expansión de choque, estas valiosas presiones pueden reciclarse y convertirse en energía fría. Esta energía fría se puede usar directamente y también se puede usar para licuar (más del 10%) de la licuefacción de gas de la tubería, que se usa para ajustar el pico. Este es también un recurso de energía fría. El diseño optimizado de proyectos de GNL grandes o pequeños puede lograr una mejor eficiencia de la inversión.
