目前常用的天然氣管網壓力能回收利用方式包括發電和制冷兩個方面，主要應用在發電、儲氣調峰、液化、天然氣液化、海水淡化、冷水空調、冷庫、制冰、空氣分離、深冷粉碎、制備及輕烴分離等領域，如圖1所示。

壓力能用于發電技術

天然氣管網壓力能用于發電技術的基本原理即利用高壓天然氣膨脹降壓時産生的機械能來驅動發電機發電。

日本東京電力公司利用天然氣壓差建設了一座發電站，這座發電站發電功率爲7700 KW。天然氣壓差發電是一種氣體直接膨脹方式。東京電力公司也建設了“冷熱發電”發電站，即利用氣化時産生的膨脹能量來發電。D.M.Shen等設計了一 種管網壓力能直接膨脹發電的工藝，如圖2所示，管網中的高壓天然氣通過膨脹機體積膨脹對外做功将機械能轉化成電能。膨脹降壓後的低溫天然氣經輔熱器升溫至常溫後進入中壓管網。

刁安娜等提出了利用螺杆膨脹機回收高壓調壓站的餘壓用于發電的技術，同時描述了螺杆膨脹機關鍵技術的優勢所在。王松嶺等設計了一種燃氣蒸氣聯合循環的工藝，如圖3所示。具體流程爲：高壓天然氣經膨脹機膨脹驅動壓氣機，天然氣的溫度和壓力均降低，低溫的天然氣用來使壓氣機進氣和蒸汽輪機排氣降溫，回收排煙中的部分餘熱。此工藝避免了天然氣高壓管網壓力能的浪費，提高了聯合循環的循環效率和能源的利用率。

壓力能用于制冷

高壓天然氣經膨脹設備膨脹降壓後溫度降低，低溫的天然氣中蘊含着巨大的冷能，因此，可以将天然氣調壓過程中巨大的冷能加以利用在空氣分離、深冷粉碎、天然氣液化、冷庫等方面。

傳統的空氣分離工藝中主要包括冷卻器、廢氮循環冷卻器、後冷卻器及空壓機中間冷卻器等設備，在此工藝中，設備能耗約占空分成本的。鄭志等人設計了一種天然氣調壓過程工藝冷能用于空氣分離的工藝流程，如圖4所示。在不增加額外制冷設備的前提下，将高壓天然氣調壓過程中的冷能引入該工藝，不僅可以降低空分的單位能耗，而且減少過程中的用水量， 同時提高産品的産量和質量。

熊水強等研制提出了一種壓力能用于廢舊橡膠低溫粉碎的工藝（如圖5所示）， 一方面有效地回收了天然氣調壓過程中的壓力能，另一方面降低了廢舊橡膠粉碎的生産成本。該工藝流程由高壓天然氣預冷、壓力能制冷和冷能利用三部分組成。此 工藝僅需利用高壓天然氣的調壓冷能，不需要外加能量，且燃氣具有需求量大的特點，可以确保冷能的供給，大大降低了工藝生産成本。

圖5 用于橡膠粉碎的高壓天然氣壓力能制冷裝置流程圖

壓力能用于天然氣液化

目前，高壓天然氣管網壓力能用于液化天然氣的研究主要有：俄羅斯LENGTRANSGAZ公司設計了天然氣液化工藝流程（NGGLU），此工藝采用渦流管節 流閥，天然氣液化比在2~4%之間，産率在100~500kg/h之間；Robert W開發了一種借助透平膨脹進行液化的工藝；爲了提高液化天然氣的産率，美國Idaho國家實驗室提出天然氣經透平膨脹做功，驅動壓縮機液化天然氣。

圖6是一種小型天然氣液化的工藝（如圖6所示），工藝流程：高壓天然氣通過渦輪膨脹機輸出功率，驅動壓縮機，制得℃高品位的液化天然氣。該工藝生産的一方面可用作燃氣調峰，另一方面可以二次銷售給燃氣用戶，具有良好的實用性和經濟性。

羅東曉等提出了一種回收高壓天然氣壓 力能用于冷庫的工藝流程（如圖7所示），在原有調壓工藝上駁接一套壓力能利用的工藝路線，壓力能及冷能轉換設備及工藝路線均在調壓站内，通過中間制冷劑将 冷能供應給冷庫和空調的用戶。此制冷工藝不僅節約能源，而且解決了傳統工藝調壓過程中産生的噪音和安全隐患等問題，具有良好經濟效益和社會效益。

壓力能用于儲氣調峰

由于受時段、季節和氣候的影響，城市燃氣用氣負荷波動性較大，爲了給用戶持續供應燃氣，每天都将面臨氣源調峰的巨大壓力。因此爲了解決燃氣供需不均衡矛盾需 建設相應的配套的燃氣調峰設施。目前國内外主要使用壓縮天然氣（CNG）調峰方法，一般将CNG儲存在地下儲氣庫、儲氣罐、高壓管束、輸氣管道末端和城市 輸配管網中，同時吸附天然氣 ANG、液化天然氣LNG和天然氣水合物（NGH）和其他調峰技術也在積極的探索研究中。表爲CNG、ANG、LNG、NGH調峰技術的比較，其中，調峰 技術具有儲氣量大和儲氣條件溫和的特點，已經引起了廣泛的關注。