Metody odzysku energii ze skroplonego gazu ziemnego (LNG) w celu produkcji energii elektrycznej

• Autorzy: Dorosz P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/8.2017.4-5.4

Warianty tytułu

EN

Power cycles for liquefied natural gas (LMG) cold energy recovery

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Gaz ziemny jest uważany za najczystsze paliwo kopalne. Podczas jego spalania wydzielanych jest najmniej substancji szkodliwych dla zdrowia, w porównaniu do paliw ropopochodnych oraz węgla. Gaz ziemny transportowany może być rurociągami lądowymi lub morskimi, jak również statkami- w postaci skroplonej. Objętość skroplonego gazu ziemnego (LNG) jest 600-krotnie mniejsza od objętości gazu ziemnego w warunkach normalnych, co pozwala na transport paliwa o bardzo dużej gęstości energii na znaczne odległości. Skraplanie gazu ziemnego wymaga dużego nakładu energii, która jest tracona w procesie odparowania. Dlatego też, ze względu na stale rosnącą światową produkcję LNG, coraz częściej pojawia się temat odzysku „zimnej energii" ze skroplonego gazu, która mogłaby być wykorzystana do celów klimatyzacyjnych, chłodniczych lub przemysłowych. Innym aspektem jest możliwość odzysku energii z LNG do produkcji energii elektrycznej z bezpośrednim wykorzystaniem LNG, za pomocą obiegu Braytona, Rankine'a lub układów kombinowanych, co zostało opisane w artykule.

EN

Natural gas is the most environmentally friendly fossil fuel. A combustion of natural gas produces less pollutants such as nitrogen and sulfur oxides. That is why the natural gas is known as the cleanest fuel in comparison with petroleum fuels and coal. The natural gas can be transported in onshore or offshore pipelines as a gas or by a carrier as a liquid. A volume of LNG (Liguefied Natural Gas) is around 600 times less than the volume of the natural gas under ambient conditions. A liquefaction of the natural gas requires a large amount of energy, which is normally lost during the regasification process. Due to increasing a global production of the liquefied natural gas, there is an ongoing research about recovering and reusing the LNG cold energy. The energy accumulated in liquefied gases can be used in an air conditioning, cooling or in producing an electricity. This article is focused on different methods of the electricity production as: Rankine cycle, Brayton cycle, direct expansion cycle and combined cycle.

Słowa kluczowe

PL

odzysk energii; skroplony gaz ziemny; wytwarzanie energii elektrycznej

EN

liquefied natural gas; LNG; power generation cycle; cold energy recovery

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 52, nr 4-5
• Strony: 34--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Dorosz P.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Katedra Inżynierii Kriogenicznej, Lotniczej i Procesowej

Bibliografia

• [1] Mokrzycki E„ Ney R., Siemek J., „Światowe zasoby surowców energetycznych - wnioski dla Polski", Rynek Energii, tom 6, 2008.
• [2] Wołoszyn R., „Gaz ziemny jako paliwo do napędu pojazdów", Eksploatacja i Niezawodność, tom 3, pp. 19-22,2003.
• [3] Cornot-Gandolphe S., Appert O., Dickel R., Chabrelie M-R, Rojey A., "The challenges of further cost reductions for new supply options (pipeline, LNG, GTL)", 22nd World Gas Conference, 2003.
• [4] Kumar S., Kwon H-T., Choi K-H., Cho J-H., Lim W., Moon I., „Current status and future projections of LNG demand and supplies: A global prospective", Energy Policy, tom 37, pp. 4097-4104, 2011.
• [5] Chorowski M., "Kriogenika - podstawy i zastosowania", wyd. IPPU MASTA, pp. 1-271, 2007.
• [6] Tomków Ł, Cholewiński M., „Improvement of the LNG (liquid natural gas) regasification efficiency by utilizing the cold energy with a coupled absorption-ORC (organic Rankine cycle)", Energy, pp. 645-653, 2015. Aspen HYSYS, v. 7.3
• [7] Aspen HYSYS, v. 7.3 AspenTech
• [8] Franco A., Casarosa C., „Thermodynamic analysis of direct expansion configurations for electricity production by LNG cold energy recovery", Applied Thermal Engeenering, tom. 78, pp. 649-657,2014.
• [9] Liu Y., Guo K., Efficiency of power generation by LNG cold energy", Power and Energy Engeenering Conference (APPEEC), 2010.
• [10] Xue R, Chen Y, Ju Y, "A rewiev of cryogenic po¬wer generation cycles with liquefied natural gaś cold energy utilization", Frontiers in Energy, tom. 10, pp. 363-374, 2016.
• [11] Zhang R, Yu X., "LNG cold energy recovery and power generation", Power and Energy Engineering Conference, 2009.
• [12] Zhu H-M., Sun H., Shu D., "Simulation of Rankine power cycle to recovery the cooling nature gas", Cryogenics and Superconductivity, tom 12, pp. 12-14,2010.
• [13] Xue X., Guo C., Du X., Yang L., Yang Y, "Thermodynamic analysis and optimization of a two -stage organic Rankine cycle for liquefied natural gas cryogenic exergy recovery", Energy, tom 83, pp. 778-787, 2015.
• [14] Lee H., Kim K., "Energy and exergy analysies of a combined power cycle using the organic Rankine cycle and the cold energy of liquefied natural gas", Entropy, tom. 17, pp. 6412-6532, 2015.
• [15] Garcia R„ Carril J., Gomez J., Gomez M„ "Power plant based on three series Rankine cycles combined with a direct expander using LNG cold as heat sink", Energy Conversion and Management, tom. 101, pp. 285-294, 2015.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)