天然气水合物新型联动开发系统可行性研究

作者：赵文韬; 荆铁亚; 郜时旺; 王金意; **

来源：中外能源, 2020, 25(01): 17-24.

• 天然气水合物
• 新型联动开发系统
• 电厂余热
• 分布式能源
• CO2封存
• 可行性研究

天然气水合物是天然气(主要成分甲烷)和水在极地、高原冻土带环境和深水地层内的高压、低温环境中形成的一种类似"冰笼"状的固体化合物,属于一种具有替代传统燃料的巨大资源潜力的新型、高效清洁能源。目前已形成了降压法、热激发法、CO2置换法等一系列天然气水合物开发技术,但出于技术性或经济性考虑,单独使用某一开发技术难以实现对天然气水合物的持续、稳定、经济开发。提出了天然气水合物新型联动开发系统,以降压法为基础,充分利用热电厂的高温流体和分布式热源进行热激发,同时将电厂捕集的CO2注入海底,采用"降压-热激发-CO2置换"联合法,提高海底天然气水合物的开采效率。新型联动开发系统主要实现热量循环系统、CO2-CH4碳循环系统和流体循环系统等三大循环系统。可行性分析结果表明,由于电厂余热提供的热能满足注热功率的最低要求,并且注入的CO2可进一步提高CH4产气率,因此新型联动开发系统在技术上可行;由于采用充分利用电厂余热的热流体激发法,因此新型联动开发系统在经济上可行;由于可促进电厂对CO2的捕集,并利用CO2取代CH4水合物的自发转化优势将CO2稳定封存于海底,相当于实现了电厂碳的"零排放",因此新型联动开发系统在环保方面也具有可行性。