The Efficiency of Using the Liquefied Natural Gas Heat Absorbing Capacity for Power Supply to Remote Facilities
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2025-3-88-99Keywords:
liquefied natural gas, natural gas, heat absorption capacity, energy efficiency, heat supply, gas supply, power supplyAbstract
Ways to increase the efficiency of using the heat-absorbing capacity of liquefied natural gas were analyzed in a comprehensive manner. The purpose of the study is to elaborate promising regasification technologies that will minimize the dependence on external energy sources and help provide autonomous power supply to remote settlements, industrial enterprises or infractructural facilities.
During the study, the main methods and technologies were considered that can be used in remote facilities with the purpose to supply heat, gas, and electricity necessary for supporting their operation. The methodology of the work implies modeling the objects of study using the Aspen Hysys software, analyzing the obtained models, and comparing their performance indicators to identify both unique and common features. A further analysis was carried out to identify the possibilities for optimizing the models; the systems optimized based on the analysis results were modeled again; the performance indicators of the newly obtained models were compared; their unique and common characteristics were identified, and the final conclusion regarding the applicability of the technical solutions under consideration was drawn using an inductive approach. Special attention is paid to the analysis of multicircuit Rankine cycles, which are considered as liquefied natural gas regasifiers, which use the heat of the environment and the boiler house combustion products to make the regasification efficiency less dependent on climatic conditions. Data on the effectiveness of several regasification system configurations have been obtained. An analysis of the data obtained made it possible to obtain the optimal regasification system parameters adapted to the specific climatic conditions of remote facilities. The obtained results can be used for developing new, more efficient and environmentally friendly technologies for regasifying liquefied natural gas, which will facilitate the development of autonomous power supply systems in remote regions with challenging climatic conditions.
A thorough study of the problem has revealed the advantages and drawbacks of each of the approaches considered. The implementation of these technological approaches implies the need to take into account a variety of factors, including environmental, economic, and social aspects.
References
2. Брагинский О.Б. Нефтегазовый комплекс мира. М.: Нефть и газ, 2006.
3. Нутчина М.А. Перспективы хранения сжиженного природного газа в условиях Севера // Молодой ученый. 2016. № 29(133). С. 123—127.
4. Бармин И.В., Кунис И.Д. Сжиженный природный газ вчера, сегодня, завтра. М.: Московский гос. технический ун-т им. Н.Э. Баумана, 2009.
5. Королев Н.С., Бармин И.В., Чугунков В.В. Исследование режимов эксплуатации хранилищ сжиженного природного газа в составе оборудования наземных комплексов // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. № 3. С. 133—144.
6. Баранов А.Ю., Соколова Е.В., Иванов Л.В., Иконникова А.Ю. Перспективы развития технологий СПГ в Российской Федерации // Вестник Международной академии холода. 2023. № 1. С. 23—34.
7. Фальман А.Г. Перспективы регазификации СПГ // Вестник Международной академии холода. 2015. № 2. С. 46—49.
8. Сафаров А.Э. Регазификация СПГ // Транспорт на альтернативном топливе. 2019. № 5(71). С. 52—57.
9. Тихомирова О.Б., Тихомиров А.Н. Оптимизация энергетических затрат при сжижении природного газа // Транспортные системы. 2021. № 1(19). С. 25—32.
10. Баранов А.Ю., Майкова Т.С. Производство вторичного криоагентана терминалах регазификации // XI Конгресс молодых учёных: Сб. научных трудов конгресса. СПб.: Национальный исследовательский ун-т ИТМО, 2022. Т. 2. С. 441—444.
11. Алида И.Б. Способы регазификации сжиженного природного газа // Символ науки: международный научный журнал. 2016. № 10-2(22). С. 10—15.
12. Фальман А.Г., Агейский Д.Э. Перспективы регазификации СПГ // Вестник Международной академии холода. 2015. № 2. С. 46—49.
13. Шевченко А.В., Баранов А.Ю. Анализ энергоэффективности процесса ожижения компонентов воздуха с использованием теплоты регазификации сжиженного природного газа // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: Сб. научных трудов X Междунар. науч.-техн. конф. СПб.: Национальный исследовательский ун-т ИТМО, 2021. С. 157—158.
14. Рау А.А. Оптимизация локального распределения и регазификации СПГ // Энергоэффективные инженерные системы, технологии СПГ, водородная энергетика: Сб. тезисов XII Конгресса молодых ученых. СПб.: Национальный исследовательский ун-т ИТМО, 2023. С. 4—5.
15. Иванов Л.В. Подбор энергоэффективной модели регазификационной установки // Актуальные вопросы энергетики: Материалы VII Всерос. науч. конф. с междунар. участием, посвященной профессиональному празднику «День энергетика». Благовещенск: Дальневосточный гос. аграрный ун-т, 2020. С. 85—88.
16. Баранов А.Ю., Василенок А.В. Использование сжиженного природного газа для компенсации тепловой нагрузки на систему для охлаждения многоместной криотерапевтической установки // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: Сб. науч. трудов X Междунар. науч.-техн. конф. СПб.: Национальный исследовательский ун-т ИТМО, 2021. С. 138—141.
17. Лисин А.В. Повышение эффективности энергетических систем, работающих на сжиженном природном газе // Энергоэффективные инженерные системы, технологии СПГ, водородная энергетика: Сб. тезисов XII Конгресса молодых ученых СПб.: Национальный исследовательский ун-т ИТМО, 2023. С. 51—52.
18. Баранов А.Ю. и др. Выбор альтернативного криоагента для покрытия тепловой нагрузки в установке для общего криотерапевтического воздействия // Вестник Международной академии холода. 2022. № 1. С. 76—82.
19. Шалыгин А.В., Лисин А.В. Анализ эффективности использования холодной энергии отпарного газа с применением комбинированного цикла Ренкина // Транспорт и хранение углеводородов — 2023: Тезисы докл. Всерос. науч. конф. СПб.: Санкт-Петербургский горный ун-т, 2023. С. 40—42.
20. Акулов Л.А. Установки и системы низкотемпературной техники. Ожижение природного газа и утилизация холода сжиженного природного газа при его регазификации. СПб.: СПбГУНиПТ, 2006.
21. Малышев В.Л. Анализ различных подходов к точному прогнозированию фазового равновесия бинарных гелиевых систем на основе уравнения состояния Пенга–Робинсона // Научные труды НИПИ Нефтегаз ГНКАР. 2020. № 4. С. 117—126.
22. Соколов М.И. Исследование применимости уравнений Пенга–Робинсона и GERG-2008 состояния реального газа для расчета свойств фреонов для холодильных машин и компрессоров // Омский научный вестник. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение». 2021. Т. 5. № 1. С. 34—43.
---
Для цитирования: Логвиненко Е.В., Лисин А.В. Анализ эффективности использования теплопоглощающей способности сжиженного природного газа для обеспечения энергоснабжения удаленных объектов // Вестник МЭИ. 2025. № 3. С. 88—99. DOI: 10.24160/1993-6982-2025-3-88-99
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Akulov L.A., Kutsak M.Yu. Tsikly Szhizheniya, Ispol'zuemye dlya Proizvodstva Szhizhennogo Prirodnogo Gaza. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo Gos. Un-ta Nizkotemperaturnykh i Pishchevykh Tekhnologiy. 2009;1:97—100. (in Russian).
2. Braginskiy O.B. Neftegazovyy Kompleks Mira. M.: Neft' i Gaz, 2006. (in Russian).
3. Nutchina M.A. Perspektivy Khraneniya Szhizhennogo Prirodnogo Gaza v Usloviyakh Severa. Molodoy Uchenyy. 2016;29(133):123—127. (in Russian).
4. Barmin I.V., Kunis I.D. Szhizhennyy Prirodnyy Gaz Vchera, Segodnya, Zavtra. M.: Moskovskiy Gos. Tekhnicheskiy Un-t im. N.E. Baumana, 2009. (in Russian).
5. Korolev N.S., Barmin I.V., Chugunkov V.V. Issledovanie Rezhimov Ekspluatatsii Khranilishch Szhizhennogo Prirodnogo Gaza v Sostave Oborudovaniya Nazemnykh Kompleksov. Nauka i Obrazovanie: Nauchnoe Izdanie MGTU im. N.E. Baumana. 2014;3:133—144. (in Russian).
6. Baranov A.Yu., Sokolova E.V., Ivanov L.V., Ikonnikova A.Yu. Perspektivy Razvitiya Tekhnologiy SPG v Rossiyskoy Federatsii. Vestnik Mezhdunarodnoy Akademii Kholoda. 2023;1:23—34. (in Russian).
7. Fal'man A.G. Perspektivy Regazifikatsii SPG. Vestnik Mezhdunarodnoy Akademii Kholoda. 2015;2:46—49. (in Russian).
8. Safarov A.E. Regazifikatsiya SPG. Transport na Al'ternativnom Toplive. 2019;5(71):52—57. (in Russian).
9. Tikhomirova O.B., Tikhomirov A.N. Optimizatsiya Energeticheskikh Zatrat pri Szhizhenii Prirodnogo Gaza. Transportnye Sistemy. 2021;1(19):25—32. (in Russian).
10. Baranov A.Yu., Maykova T.S. Proizvodstvo Vtorichnogo Krioagentana Terminalakh Regazifikatsii. XI Kongress Molodykh Uchenykh: Sb. Nauchnykh Trudov Kongressa. SPb.: Natsional'nyy Issledovatel'skiy Un-t ITMO, 2022;2:441—444. (in Russian).
11. Alida I.B. Sposoby Regazifikatsii Szhizhennogo Prirodnogo Gaza. Simvol Nauki: Mezhdunarodnyy Nauchnyy Zhurnal. 2016;10-2(22):10—15. (in Russian).
12. Fal'man A.G., Ageyskiy D.E. Perspektivy Regazifikatsii SPG. Vestnik Mezhdunarodnoy Akademii Kholoda. 2015;2:46—49. (in Russian).
13. Shevchenko A.V., Baranov A.Yu. Analiz Energoeffektivnosti Protsessa Ozhizheniya Komponentov Vozdukha s Ispol'zovaniem Teploty Regazifikatsii Szhizhennogo Prirodnogo Gaza. Nizkotemperaturnye i Pishchevye Tekhnologii v XXI Veke: Sb. Nauchnykh Trudov X Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. SPb.: Natsional'nyy Issledovatel'skiy Un-t ITMO, 2021:157—158. (in Russian).
14. Rau A.A. Optimizatsiya Lokal'nogo Raspredeleniya i Regazifikatsii SPG. Energoeffektivnye Inzhenernye Sistemy, Tekhnologii SPG, Vodorodnaya Energetika: Sb. Tezisov XII Kongressa Molodykh Uchenykh. SPb.: Natsional'nyy Issledovatel'skiy Un-t ITMO, 2023:4—5. (in Russian).
15. Ivanov L.V. Podbor Energoeffektivnoy Modeli Regazifikatsionnoy Ustanovki. Aktual'nye Voprosy Energetiki: Materialy VII Vseros. Nauch. Konf. s Mezhdunar. Uchastiem, Posvyashchennoy Professional'nomu Prazdniku «Den' Energetika». Blagoveshchensk: Dal'nevostochnyy Gos. Agrarnyy Un-t, 2020:85—88. (in Russian).
16. Baranov A.Yu., Vasilenok A.V. Ispol'zovanie Szhizhennogo Prirodnogo Gaza dlya Kompensatsii Teplovoy Nagruzki na Sistemu dlya Okhlazhdeniya Mnogomestnoy Krioterapevticheskoy Ustanovki. Nizkotemperaturnye i Pishchevye Tekhnologii v XXI Veke: Sb. Nauch. Trudov X Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. SPb.: Natsional'nyy Issledovatel'skiy Un-t ITMO, 2021:138—141. (in Russian).
17. Lisin A.V. Povyshenie Effektivnosti Energeticheskikh Sistem, Rabotayushchikh na Szhizhennom Prirodnom Gaze. Energoeffektivnye Inzhenernye Sistemy, Tekhnologii SPG, Vodorodnaya Energetika: Sb. Tezisov XII Kongressa Molodykh Uchenykh SPb.: Natsional'nyy Issledovatel'skiy un-t ITMO, 2023:51—52. (in Russian).
18. Baranov A.Yu. i dr. Vybor Al'ternativnogo Krioagenta dlya Pokrytiya Teplovoy Nagruzki v Ustanovke Dlya Obshchego Krioterapevticheskogo Vozdeystviya. Vestnik Mezhdunarodnoy Akademii Kholoda. 2022;1:76—82. (in Russian).
19. Shalygin A.V., Lisin A.V. Analiz Effektivnosti Ispol'zovaniya Kholodnoy Energii Otparnogo Gaza s Primeneniem Kombinirovannogo Tsikla Renkina. Transport i Khranenie Uglevodorodov — 2023: Tezisy Dokl. Vseros. Nauch. Konf. SPb.: Sankt-Peterburgskiy Gornyy Un-t, 2023:40—42. (in Russian).
20. Akulov L.A. Ustanovki i Sistemy Nizkotemperaturnoy Tekhniki. Ozhizhenie Prirodnogo Gaza i Utilizatsiya Kholoda Szhizhennogo Prirodnogo Gaza pri Ego Regazifikatsii. SPb.: SPbGUNiPT, 2006. (in Russian).
21. Malyshev V.L. Analiz Razlichnykh Podkhodov k Tochnomu Prognozirovaniyu Fazovogo Ravnovesiya Binarnykh Gelievykh Sistem na Osnove Uravneniya Sostoyaniya Penga–Robinsona. Nauchnye Trudy NIPI Neftegaz GNKAR. 2020;4:117—126. (in Russian).
22. Sokolov M.I. Issledovanie Primenimosti Uravneniy Penga–Robinsona i GERG-2008 Sostoyaniya Real'nogo Gaza dlya Rascheta Svoystv Freonov dlya Kholodil'nykh Mashin i Kompressorov. Omskiy Nauchnyy Vestnik. Seriya «Aviatsionno-raketnoe i Energeticheskoe Mashinostroenie». 2021;5;1:34—43. (in Russian)
---
For citation: Logvinenko E.V., Lisin A.V. The Efficiency of Using the Liquefied Natural Gas Heat Absorbing Capacity for Power Supply to Remote Facilities. Bulletin of MPEI. 2025;3:88—99. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2025-3-88-99
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest

