北京冷能利用研究所, 这个机构, 它是中海油能源发展股份有限公司底下的一个企业。它在这个企业里面属于核心研发平台的一种存在。它的做事方向, 就是专注搞低温能源的转化和利用这一套事儿。它所面临的核心问题, 其实非常单纯。什么问题?
就是把液化天然气这种气体, 在运输输送过程里面, 所产生出来的极端低温状态给处理了。这个温度是多少度? 是零下162摄氏度。这个数值以前被人们当作技术难题来看待。现在他们要把这种情况改变,把这个所谓的难题变成一种可以开发利用的能源资产。这事儿不只是一般意义上的技术工程问题那么简单。
它还是中国提高能源效率这块儿的一个关键部分中海油能源发展股份有限公司北京冷能利用研究所, 起着重要作用。
机构定位与战略使命
随着中国LNG进口量持续攀升, 2025年已突破7000万吨级, 每接收一立方米LNG都会释放大量冷能。若不加利用, 这部分能量以尾气形式白白耗散。北京冷能利用研究所的设立, 正是将这一被忽视的副产物纳入国家能源综合利用体系, 推动从单一供能向冷 - 电 - 化多能耦合转变。
核心研究方向
该研究所把注意力集中在三大技术的主线上。
1. LNG冷能梯级利用技术, 指的是把温度为零下162摄氏度的LNG蒸发所产生的冷能, 按照温度的不同区间进行分配, 分别用来驱动空调制冷、低温储存设施运行、化工原料的冷却作业以及发点发电, 以此来实现“一份冷量、四级变现”的效果。
2. 天然气水合物（可燃冰）开采与冷能协同技术: 这项技术所针对的场景是, 在海底进行可燃冰的开采工作时, 必然会伴随出现一种低温的环境。
基于这一现实情况, 有关科研人员正在研发一系列相关的耦合工艺内容这些工艺的具体做法包括原位冷却制冰, 还包括低温气体液化等等。其最终目的是要把这种因为开采活动而副产的冷能, 转化成为一种可供随时调度使用的能源。
3. 超低温材料与装备这个领域正在开发一些东西, 这些东西能够承受达到负二百摄氏度的那种非常低的温度, 包括管材, 还有阀门, 以及换热芯体这些组件都是这样的, 之所以要这样做, 主要是因为之前存在着一个让人头疼的问题, 也就是当温度降低之后, 材料就会变得非常容易脆裂, 而现在正在努力打破这一限制。
关键技术突破与成果
该研究机构已经完成了多项工程验证。
该示范装置建成了国内首套兆瓦级的液化天然气冷能驱动空气分离系统, 从而实现了低温氧气、低温氮气以及低温氩气的连续生产活动。
提出了将“冷能”和“ORC（有机朗肯循环）”混合在一起的发电方案, 这样做的结果,是让系统的综合热效率比单独的那个循环方式高出了大约百分之十八。
在可燃冰制冷能耗用的这一领域中海油能源发展股份有限公司北京冷能利用研究所, 构建出了涵盖开采过程、冷却环节、液化步骤以及发电功能的整条链路技术组合包, 该组合包已经在南海区域内的试点海水域中完成了中型规模的试验和验证工作。
行业价值与战略意义
经过专业的计算和分析, 如果我们能够把全国各地液化天然气接收站的冷能利用效率提高到一个更高的水平, 具体来说是从现在的不到百分之五提升到百分之四十左右, 那么每年就可以节约大约八百万吨的标准煤, 同时还能减少超过两千万吨的二氧化碳排放。
北京冷能利用研究所研发出来的这套技术体系, 被认为是撬动这一庞大市场潜力的核心驱动力量。该技术方案实现了一种重要的转变, 也就是把原本被视为单纯成本负担的“冷气”, 成功转化为具有实际经济价值的收益来源。
对于中国能源基础设施的发展方向而言, 这标志着从简单的管道连通状态向更高效、更灵活活跃状态的迈进, 具有重要的里程碑意义。
未来布局
研究所现在正在推进三项比较重要的事情,首先是和高校联合建设“低温能源”国家重点实验室青岛高世电气科技有限公司, 其次是要把冷能利用的标准纳入到LNG接收站设计的强制性规范里, 最后是去探索“海上平台冷能回收”相关的技术, 目的是把技术的应用范围从陆地一直延伸到深海水域。
现在这个冷, 已经不再单纯是一个需要人们去对抗的低温的状态。在北京冷能利用研究所的那个体系里面, 冷被看作是一种资源, 还被看作是引擎, 更是中国能源效率方面的下一张底牌。
