一种液化页岩气‑液氮‑超导直流电缆复合能源传输系统的制造方法与工艺

文档序号:11171728阅读:805来源:国知局
一种液化页岩气‑液氮‑超导直流电缆复合能源传输系统的制造方法与工艺
一种液化页岩气-液氮-超导直流电缆复合能源传输系统技术领域本发明涉及油气储存与运输技术领域和电力传输技术领域,特别涉及一种液化页岩气-液氮-超导直流电缆复合能源传输系统。

背景技术:
页岩气是一种以吸附和游离方式赋存于页岩和泥岩地层及其夹层中的非常规的天然气。与传统的石油、煤炭、人工煤气等相比,页岩气具有绿色环保、经济实惠、安全可靠等应用优势,因此,在全球能源化工行业中兴起了页岩气开发和利用浪潮。一般而言,页岩气开采地区与集中用气的大中城市区域相距较远,往往需要利用高压将页岩气体积缩小约250倍进行远距离运输。但这种压缩页岩气的管道运输方式存在高压安全隐患、输送容量和效率不高等问题。而通过应用低温制冷技术使页岩气转换为液态的液化页岩气,可以将页岩气体积缩小约600倍进行远距离运输,相比于前者,具有更高的输送容量和效率、更强的安全可靠性能。但是,以液化页岩气(-162℃、一个大气压)的运输方式,承载液化页岩气槽罐的汽车、火车、轮船等传统交通运输工具无法满足持续、快捷、灵活的页岩气供用,同时以传输管道传输液化页岩气会存在的热泄露问题的影响,而在传输管道内部的液化页岩气容易出现气化现象,进而引起传输管道气压过大而造成安全隐患,不合适用于远距离的液化页岩气的运输。近年来出于缓解日趋严重的能源危机和环保压力的动机,除压缩页岩气和液化页岩气的远距离运输方式以外,页岩气还被直接用作发电应用。在页岩气开采当地直接建设大容量页岩气发电站,再通过传统的高压输电线路输送至远距离电力用户。由于页岩气开采地区往往与集中用电的大中城市区域相距较远,传统的高压输电方式将不可避免地带来高压架空输电线路的建设和维护的成本问题。

技术实现要素:
本发明为解决上述技术问题,提供一种液化页岩气-液氮-超导直流电缆复合能源传输系统。为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种液化页岩气-液氮-超导直流电缆复合能源传输系统包括复合能源产生子系统、复合能源传输子系统和复合能源接收子系统,其中,所述复合能源产生子系统在通入气态页岩气后,利用其中一部分气态页岩气而产生电能且将其余部分的气态页岩气转换为液化页岩气,并且将通入所述复合能源产生子系统的空气中氮气转化为液氮;所述复合能源传输子系统将所述复合能源产生子系统产生的液化页岩气、液氮和电能输送至所述复合能源接收子系统;并且,经所述复合能源传输子系统传输的液氮,用于致冷所述复合能源传输子系统中的液化页岩气传输管道和超导直流电缆,其中,所述液化页岩气传输管道,用于传输液化页岩气;所述超导直流电缆,用于传输所述复合能源产生子系统产生的电能。根据一种具体的实施方式,所述复合能源产生子系统包括页岩气发电设备、交直流变流站、页岩气液化设备和氮气液化设备;其中,所述页岩气发电设备利用气态页岩气产生电能,并将其产生的部分电能为所述页岩气液化设备和所述氮气液化设备供电,其余部分电能经所述交流-直流变流站转化为直流电后,通过所述超导直流电缆输送至所述复合能源接收子系统;所述页岩气液化设备产生的液化页岩气通入所述液化页岩气传输管道中,所述氮气液化设备产生的液氮通入液氮传输管道中,并且所述液化页岩气传输管道和所述超导直流电缆均设置在所述液氮传输管道内。根据一种具体的实施方式,所述超导直流电缆与所述液化页岩气传输管道同轴设置,并且所述超导直流电缆位于所述液化页岩气传输管道的外部。根据一种具体的实施方式,所述液氮传输管道上设置若干节点通道,每个所述节点通道对应连接一个补液泄压控制系统,所述补液泄压控制系统包括液氮补给站、氮气回收站、补液泄压控制装置;其中,所述液氮补给站通过其液氮补给管道与所述节点通道连接,所述液氮补给管道上设置有液氮阀门;所述氮气回收站通过其氮气回收管道与所述节点管道连接,所述...
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