• 08月10日 星期一

南洋理工大学科研团队研发冷能循环利用系统

新加坡南洋理工大学(NTU)为了在新能源领域有新的突破,联合盛裕集团(Surbana)正在开发一种通过液化天然气(LNG)再气化(液化氢作补充)来收集、储存和使用冷能的城市发电系统。该系统方案被称为“ Cryo-Polygen”。

南洋理工大学科研团队研发冷能循环利用系统

来源:NTU官网

Cryo-Polygen原理

当前,液化天然气在-162摄氏度下以液体形式存储,并且必须在特定的环境温度下才能再气化转化回气体,生成的天然气有很多应用,例如:发电,汽车能源、化工原料等。

在再气化过程中,液体天然气从-162度加热到环境温度,产生了大量的冷能,目前这些冷能在标准的再气化设施中会被浪费掉。

Cryo-Polygen系统示意图, 来源:网络

Cryo-Polygen系统可以回收和利用这种冷能。它通过将冷能直接转换为电能并将冷能存储在冷水机中来实现。该能量还可用于低温碳捕获,在低温下将烟气中的二氧化碳分离为固态或液态形式进行存储。

Cryo-Polygen的应用

Cryo Polygen项目是SJ-NTU公司实验室正在开发的几个创新项目之一。盛裕和南洋理工大学于2018年联合推出,得到国家研究基金会(NRF)和新加坡经济发展委员会(EDB)的支持,旨在开发下一代可持续解决方案,以应对工业和复杂的城市挑战。

这种创新的混合动力系统有望在市场上出售,有助于减少碳排放量,帮助新加坡实现其到2030年将碳排放量减少36%的目标。同时,该系统产生的冷能可用于为冷库提供电力,并为数据中心,工业园区等建筑物降温。

例如,数据中心消耗了新加坡总用电量的7%,其中37%的能源用于冷却,Cryo-Polygen系统可以捕获冷能,从而为冷却数据中心提供所需的全部能量。

南洋理工大学科研团队研发冷能循环利用系统

项目线上会议, 来源:NTU官网

SJ-NTU的联合团队也在研究将来在地下放置LNG储存的可行性。常规上,LNG可被储存于大型低温储存罐和港口,工业园区和发电厂附近的浮式储存再气化装置(Floating Storage and Regasification Unit = FSRU)中。这种地下解决方案可以腾出土地来供给其他更高价值的用途,电源也可以被分散放置,靠近有能源需求的基础设施。

Surbana Jurong集团执行长Wong Heang Fine先生说:“Cryo Polygen将成为一个游戏规则的改变者,以实现可持续创新,减少碳排放。多家公司已表示有兴趣应用低温聚合物创新技术来提高其业务交付能力。盛裕正在充分发挥在市政基础设施领域的丰富经验,为新加坡以及国际上其他地区推动这一创新。“

气候变化示范工厂

2022年将在NTU智能校园内,建立一个试验性试验台,用来测试和验证Cryo-Polygen。 未来校园内将有一个“气候变化演示工厂”,展示如何收集、储存冷能源,以及在低于零温度的条件下对货柜进行制冷等。

该示范厂的工作原理是将在吸收冷能的同时将液化天然气转化为天然气,然后在燃气轮机中使用天然气发电,产生的电力存储在电池系统中,而废气中的废热将被转化为冷冻水,冷能可将容器内部温度冷却至零度以下做到区域制冷,而该工厂也将探索储能和低温碳捕获更好的解决方案。

同时该工厂还将利用安装在屋顶的光伏太阳能电池板发电,补充能源消耗,并为各种过程提供动力。如果顺利落地,有望成为东南亚地区的第一家气候演示工厂。

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