天然气管网中蕴含的巨大压力能长期被浪费。
在天然气从高压管网向中下游减压的过程中，压力能在泄放中消散，这部分能量若能有效利用，将成为重要的清洁能源来源。
然而，传统的天然气压差发电面临一个难以克服的技术难题：天然气膨胀降压后温度急剧下降，其中含有的水分结冰，导致冰堵现象频繁发生，严重影响系统稳定运行。
为解决这一问题，业界通常采用燃气加热炉等外部热源进行加热，但这样做既增加了成本，又产生了额外的碳排放，与清洁能源的初衷相悖。
中国科学院工程热物理研究所从2013年起在国内率先启动天然气压差发电项目研究。
经过十余年的持续攻关，研究团队原创性提出了零碳复温天然气压差发电新原理，突破了系统高效紧凑式换热器、高膨胀比膨胀机、变工况运行控制等多项关键技术瓶颈，建立了涵盖系统设计、核心装备、集成控制的完整研发设计体系。
这一系列技术创新为零碳复温系统的实现奠定了坚实基础。
2021年12月，该所与中科九朗能源科技公司在山东淄博建成了国内首套300千瓦天然气压差发电示范项目。
该项目已稳定运行超过四年，最高年发电量达240万度，每年节约复温用天然气消耗8万标方，实现二氧化碳减排1985吨，充分验证了技术的可行性和经济性。
基于这一成功经验，从2022年起，两家单位在国际上率先开展了零碳复温天然气压差发电系统的研制工作。
经过三年多的集中攻关，国际首套零碳复温天然气压差发电系统研制成功。
该系统的核心创新在于通过原创性的零碳复温流程，在不消耗任何额外天然气和电能的条件下，对出口天然气进行复温处理，彻底摆脱了对外部热源的依赖。
系统在冬季工况下实现了零燃料、零外部补热条件下出口温度保持0摄氏度以上的目标，这在国际上尚属首次。
曲阜项目充分利用了当地天然气分输站丰富的压差资源。
在中石化天然气分公司、济宁市能源局、国家电网山东省电力公司等各方的支持下，该系统顺利并网发电。
系统最高功率达500千瓦，年发电量330万度以上，相比淄博示范项目实现了显著提升。
更为重要的是，该系统的核心装备及工艺自主化率达到百分百，完全摆脱了对进口设备的依赖，体现了我国在能源装备领域的自主创新能力。
系统并网后实现了电网调控与天然气管网系统的耦合运行。
所发电能优先供给天然气场站自身使用，余电上网，既保障了场站的能源供应，又向社会提供清洁电力。
系统采用高安全等级设计，各项指标均符合标准规范要求，确保了天然气保供和运行安全。
这一突破具有广泛的应用前景。
我国天然气管网纵横交错，分布式减压站众多，蕴含着巨量的压力能资源。
若将这些天然气门站逐步改造为零碳发电站，不仅能将原来浪费的压力能转化为清洁电能，还能实现天然气场站的零碳化运营，为国家双碳战略目标的实现做出重要贡献。
把“必不可少的减压”变成“可持续的发电”，本质上是对能源系统存量资源的一次深度挖掘。
曲阜项目的投运表明，面向双碳目标的技术创新不仅在于开辟新供给，更在于让既有基础设施释放新的绿色价值。
随着标准完善、模式成熟与应用扩展，天然气管网中的“余压”有望转化为更多“绿电”，为能源安全与绿色转型实现协同增益。