LNG冷能利用产业链结构;中国LNG冷能利用方式占比;中国LNG冷能潜在利用容量

  LNG是液化天然气(Liquefied Natural Gas)的缩写，是天然气在超低温条件下液化形成的，主要由天然气经过净化之后，通过压缩升温，冷却移走热量，再节流膨胀而得到。LNG具有低温的物体特性，其在约零下162℃以液态形式存在，主要成分为甲烷，体积是同质量天然气的1/625。LNG增加了天然气储运和利用的灵活性，扩大了天然气的应用场景范围，作为清洁能源是传统能源的有效替代。

  LNG冷能利用是由于LNG蕴含着大量能冷，需气化为5℃以上的气态天然气运送至官网才可以获得利用。LNG冷能利用主要是依靠LNG与周围环境(如空气、海水)之间有的温度和压力差，在把高压低温的LNG变成常压常温天然气的过程中，利用冷媒与传热原理，将LNG中蕴含的能量回收后利用。

  LNG冷能利用方式可分为直接利用和间接利用。不同LNG温度的冷能利用率相差很大，此外冷能利用的品位和质量也不同。以“温度对口、梯级利用”的综合利用原则，针对不同的温度采用不一样冷能利用，才能最大限度地利用LNG冷能。其中，直接利用大多分布在于低温发电、空气分离、干冰制造、轻烃分离、超低温冷冻、海水淡化、汽车空调和低温养殖、栽培等方面，间接利用主要是通过LNG冷能生产液氮或液氧，再利用液氮、液氧分别进行低温粉碎、低温生物工程、污水处理等工艺。

  LNG冷能利用产业链比较长，涉及环节较多。整个产业链主要由上游LNG冷能资源，中游LNG冷能利用配套运营以及下游冷能应用3个环节构成。

  LNG冷能利用产业链上游LNG接收站代表项目有唐山LNG接收站、青岛LNG接收站、天津LNG接收站、上海LNG接收站等，空分设备代表企业有杭氧集团、四川空分、福斯达等，发电设备代表企业有杭氧集团、大连深蓝、中圣科技等;中游LNG配套运营代表企业有中海油、中石化、中石油、申能股份等;下游LNG冷能利用代表企业有新奥股份、中海油、中石油、中石化等。

  中国LNG冷能利用研究始于20世纪90年代，晚于日本、美国等发达国家，整体可分为技术探讨研究起步阶段、政策与项目发展阶段、产业化推广三个阶段。

  技术研究起步阶段：随着中国集中大规模引进LNG，冷能利用技术也在加快速度进行发展。2005年国家提出研究LNG接收站的冷能利用问题;2006年广东深圳大鹏LNG接收站投产，其后的福建莆田、浙江宁波、广东珠海接收站均配套了冷能利用设备，天津LNG冷能综合利用示范项目、舟山LNG冷能利用项目也进入规划阶段。彼时，中国冷能利用仍处于起步阶段，冷能利用历史短，但凭借自身优势，冷能利用技术获得加快速度进行发展和推广。

  政策与项目发展阶段：在我国政策的大力推动下，十几年来我国LNG冷能利用快速地发展。《天然气发展“十二五”规划》中提出“将LNG接收站冷能利用纳入LNG项目核准评估内容，实现节能减排和提高能效”，随着节能减排、推进清洁能源等求的推进，福建莆田LNG冷能空分项目、宁波LNG冷能空分项目、唐山LNG冷能空分项目、山东青岛LNG轻烃回收项目等相继投产

  产业化推广阶段：在《天然气发展“十三五”规划》中更加明确要求“加大LNG冷能利用力度”，《“十四五”现代能源体系规划》中继续提出推广LNG冷能利用技术。2023年5月24日，我国首个LNG冷能发电项目——上海LNG冷能发电装置通过性能及可靠性试验，各项指标优秀，实现了国内LNG冷能发电应用的重大突破，填补了国内该领域关键技术应用的空白，标志着我国LNG冷能利用郑重进入了多元化应用的新篇章。

  近年来，政府各部门发布了一系列的政策法规以推动国内LNG行业健康、快速的发展，相关的政策法规及主要内容如下表所示：

  目前国内对LNG冷能的利用率较低，且基本为空气分离，还没有利用LNG冷能发电的实例。从项目类型来看，LNG冷能空分项目占比超过40%，且综合利用项目(占比16%)中大多以冷能空分为主，冷能发电项目均未实现投产。

  而空气分离装置对于LNG冷能的利用率较低，且受到当地市场的影响较大，导致大部分冷能均被浪费。从利用率来看，根据中原工学院能源与环境学院2016年一份关于LNG冷能利用途径的论文显示，尽管安全运营能力极强，但深圳大鹏的冷能利用率为10%，而临近的福建莆田LNG港的冷能利用率为25%左右。

  天然气液化厂每液化1tLNG动力消耗约为850kWh电力，在接收站(气化站)LNG进行再气化过程中将释放的冷能约为830kJ/kg。即1tLNG可释放的冷能约240kWh，能量相当可观。以240kWh/t的冷能能量计算，2023年我国8029.39万吨的LNG消费量蕴藏的冷能突破200亿kWh。

  从代表性企业来看，我国LNG冷能产业链相关企业在北部、东部和南部地区分布较多，上海市、浙江省和北京市公司数较多。

  LNG冷能行业依据企业的注册资本划分，可分为4个竞争梯队。其中，注册资本大于1000亿元的企业有中国石油和中国石化;注册资本在100-1000亿元之间的企业为中海油发展;注册资本在10-100亿元之间的企业为新奥集团、申能股份和杭氧股份;其余企业注册资本在10亿元以下。

  中海油是我国LNG冷能利用的领军有突出贡献的公司，常年致力于冷能利用技术的推广和工业实践，已在冷能空分、冷冻胶粉、丁基橡胶等多项技术领域取得了工业化进展，冷能空分装置已进入良好的商业运行阶段，冷冻胶粉和丁基橡胶已进入工业应用的实质性推进阶段，有着非常丰富的冷能项目建设运行经验，在国内外冷能产业中具有相当的竞争力。目前，中海油初步形成了技术、管理、市场销售和科研的人才储备梯队，可以独立承担冷能项目申报立项、设计施工、投产运营和市场销售，拥有冷能利用研发和工业化能力。

  中石油和中石化是我国LNG冷能利用的主要企业，均根据各自沿海LNG接收站的规划建设进度安排相关冷能项目的规划审批，在冷能产业的技术积累和产业规模方面均落后于中海油，具有一定的后发优势，多项LNG冷能利用项目已处于规划前期阶段。

  从LNG接收站运营主体来看，截至2023年10月，中国已投产/开工建设的LNG冷能利用项目中，中海油LNG冷能利用项目投资占比超过85%，为行业绝对龙头，此外中石油、华润燃气LNG冷能利用项目投资分别占总投资额6.43%、6.81%。

  从项目数量来看，中国LNG冷能利用项目(包含已投产、开工建设、规划中(签约)的项目)中，中海油、中石化(中石化、北京燃气)、中石油项目数量占比分别为35.%左右、25%左右和10%左右。

  注：数据截至2023年10月，统计项目包含已投产、开工建设、规划中(签约)等的LNG冷能利用项目。

  整体来看，我国LNG冷能回收潜力巨大，巨量的冷能在再气化过程被排放到海水或空气中去会造成极大的能源浪费。充分的利用LNG所携带的冷能，是LNG产业节能降耗的战略任务之一，也是公司实现产业链延伸的重要方式。预计到2029年LNG冷能潜在市场价值量空间将接近250亿元。

  中国的LNG冷能发展趋势呈现出积极且持续的增长态势。随着清洁能源需求的增加和政府政策的支持，预计中国的LNG行业将在未来几年内继续保持加快速度进行发展。同时，也要关注和解决LNG行业面临的一些挑战，以确保其可持续发展。

  更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《全球及中国LNG冷能利用及产业集群发展研究分析报告》。

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