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LNG冷熱段階的利用の研究進展と展望
Liu Muyu Chen Zhewen Zhang Yuming Li Jiazhou Zhang Wei Yang Yunjie
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DOI:
10.12465/issn.0253-4339.20250710001
摘要
「ダブルカーボン」目標の背景において、液化天然ガス(LNG)冷熱の効率的な段階的利用は、エネルギー構造の低炭素転換および資源の循環利用に重要な意義を持つ。本論文はLNG冷熱の段階的利用に関する技術進展、適用シーンおよび将来の課題を体系的に概説し、技術成熟度評価フレームワークと組み合わせて、異なるシーンに適した冷熱総合利用方案を提案する。研究によると、LNGの気化過程で放出される冷熱は、深冷段(-162~-100 ℃)、中冷段(-100~-50 ℃)、浅冷段(-50~0 ℃)の段階的利用によって効率的に回収できる。現在の主流技術には、冷熱発電、空気分離、冷凍冷蔵およびCO₂回収などがあり、空気分離技術は成熟度が最も高く(TRL9)、国内の複数の受入基地で大規模に実用化されている。冷熱発電(TRL8)は、コンバインドサイクルの最適化により効率を大幅に向上させるが、システムの複雑性と安定性にはまだ課題が残る。本論文は、中国のLNG冷熱利用率が概ね低いことを指摘し、その主な原因は変動性の大きさ、冷熱の時空間分布の不均一性、プロセスの結合度の低さおよび産業連携の不足であると述べる。将来的には、以下の三つの方向に注力する必要がある。建設配置の最適化、産業団地の建設による冷熱の現地消化;総合評価体系の構築、多様なモードでの協調的かつ効率的な冷熱段階的利用の推進;蓄エネルギーシステムの構築による冷熱利用の柔軟性と安定性の向上。本論文はLNG冷熱段階的利用の技術最適化および産業化発展に対する提言と参考資料を提供する。
关键词
LNG冷熱;段階的利用;技術成熟度;適用シーン
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