Forschungsfortschritte und Ausblick zur stufenweisen Nutzung der LNG-Kälteenergie
摘要
Im Kontext des „Dual-Carbon“-Ziels ist die effiziente stufenweise Nutzung der Kälteenergie von verflüssigtem Erdgas (LNG) von großer Bedeutung für die kohlenstoffarme Umgestaltung der Energiestruktur und die Ressourcenkreislaufnutzung. Dieser Artikel gibt einen systematischen Überblick über den technischen Fortschritt, Anwendungszenarien und zukünftige Herausforderungen bei der stufenweisen Nutzung der LNG-Kälteenergie. Unter Nutzung eines Reifegradbewertungsrahmens werden integrierte Lösungen zur Kältenutzung vorgeschlagen, die an unterschiedliche Szenarien angepasst sind. Die Studie zeigt, dass die bei der Vergasung von LNG freigesetzte Kälteenergie durch stufenweise Nutzung im Tiefkältebereich (-162~-100 ℃), Mittelkaltebereich (-100~-50 ℃) und Flachkaltebereich (-50~0 ℃) effizient zurückgewonnen werden kann. Aktuelle Haupttechnologien umfassen Kälteenergieerzeugung, Luftzerlegung, Kühlen und Gefrieren sowie CO₂-Abscheidung, wobei die Luftzerlegungstechnologie mit dem höchsten Reifegrad (TRL9) in mehreren inländischen Empfangsterminals im großen Maßstab eingesetzt wird; die Kälteenergieerzeugung (TRL8) verbessert durch Optimierung des Kombikreislaufs die Effizienz erheblich, jedoch erfordern Systemkomplexität und Stabilität noch Durchbrüche. Der Artikel weist darauf hin, dass die Kälteenergienutzung von LNG in China allgemein niedrig ist, hauptsächlich aufgrund großer Schwankungen, ungleichmäßiger räumlich-zeitlicher Verteilung der Kälteenergie, geringer Prozesskopplung und mangelnder Zusammenarbeit in der Wertschöpfungskette. Zukünftig sollten drei Hauptbereiche fokussiert werden: Optimierung der Bauplanung und Errichtung von Industrieparks zur lokalen Nutzung der Kälteenergie; Aufbau eines umfassenden Bewertungssystems zur Förderung der effizienten stufenweisen Nutzung der Kälteenergie mit multimodaler Zusammenarbeit; Steigerung der Flexibilität und Stabilität der Kälteenergienutzung durch Errichtung von Energiespeichersystemen. Dieser Artikel gibt Empfehlungen und Bezugspunkte für die technologische Optimierung und industrielle Entwicklung der stufenweisen Nutzung der LNG-Kälteenergie.
关键词
LNG-Kälteenergie;stufenweise Nutzung;Technologiereife;Anwendungsszenarien
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