Vor dem Hintergrund des „Doppel-Kohlenstoff“-Ziels ist die effiziente stufenweise Nutzung der Kälteenergie von verflüssigtem Erdgas (LNG) von großer Bedeutung für den kohlenstoffarmen Übergang der Energiestruktur und die Ressourcenzirkulation. Dieser Artikel gibt einen systematischen Überblick über den technologischen Fortschritt, Anwendungsszenarien und zukünftige Herausforderungen der stufenweisen Nutzung der LNG-Kälteenergie. In Kombination mit einem Bewertungsrahmen für den Reifegrad der Technologie werden integrierte Lösungen für die kälteenergienutzung entwickelt, die auf unterschiedliche Szenarien zugeschnitten sind. Studien zeigen, dass die bei der Vergasung von LNG freigesetzte Kälteenergie durch stufenweise Nutzung in den Bereichen Tiefkühl (-162~-100 ℃), Mittel (-100~-50 ℃) und Oberflächenkühlung (-50~0 ℃) effizient zurückgewonnen werden kann. Die aktuellen Haupttechnologien umfassen Kälteenergieerzeugung, Lufttrennung, Kühlung und Gefrieren sowie CO₂-Abscheidung, wobei die Lufttrennungstechnologie den höchsten Reifegrad (TRL9) aufweist und in zahlreichen inländischen Empfangsanlagen großtechnisch eingesetzt wird; die Kälteenergieerzeugung (TRL8) verbessert die Effizienz durch optimierten Kombikreislauf erheblich, jedoch müssen Systemkomplexität und Stabilität weiter verbessert werden. Der Artikel weist darauf hin, dass die Nutzungsrate der LNG-Kälteenergie in China allgemein niedrig ist, hauptsächlich aufgrund hoher Schwankungen, ungleichmäßiger zeitlich-räumlicher Verteilung der Kälteenergie, niedriger Kopplungsgrade der Verfahren und mangelnder Zusammenarbeit in der Wertschöpfungskette. Zukünftig sollten drei Hauptaspekte fokussiert werden: Optimierung der Bauplanung und Errichtung von Industrieparks zur lokalen Nutzung der Kälteenergie; Aufbau eines umfassenden Bewertungssystems zur Förderung der effizienten stufenweisen Kälteenergienutzung in multimodalen Kooperationsformen; sowie Steigerung der Flexibilität und Stabilität der Kälteenergienutzung durch Aufbau von Energiespeichersystemen. Der Artikel liefert Vorschläge und Referenzen für die technologische Optimierung und industrielle Entwicklung der stufenweisen Nutzung der LNG-Kälteenergie.

LNG-Kälteenergie; stufenweise Nutzung; Technologiereife; Anwendungsszenarien