液化天然气业务，方兴未艾！在能源市场上，很少有哪个细分市场的增长速度赶得上液化天然气（LNG）生产。世界各地正在拟建十几座价值数十亿欧元的全新LNG工厂。国际能源署（IEA）预计，LNG市场的年增速将高达40%。西门子已为约40座LNG工厂提供了压缩机、传动系统和电气化组件，并将参与上述所有新项目。

远远地就能看见，一座纤细、高耸的工业建筑物直插云霄。这座高40米的建筑物里安装着一个巨型冷箱，这是一台高度复杂的热交换器。类似于一台特大号冰箱，它是液化天然气（LNG）工厂的技术。建筑物内安装了一系列交错排列的冷却循环装置，它们可以将天然气的温度降至零下160摄氏度，使之变为液态。在这个过程中，天然气的体积将缩小至其气态标准体积的六百分之一，从而更加便于运输。其他技术组件则部署在冷箱周围，如压缩机、燃气轮机、变压器，有时还包括一座完整的电厂，比如在安哥拉索约。一个中型LNG工厂所需占用的空间有几个足球场加起来那么大。尽管如此庞大，但很少有人亲眼见过这些工业设施。大多数LNG工厂都坐落于沿海地区，通常远离繁华区域。通过管道输送天然气，将之液化并装载到运输船上。

造价不菲

为液化天然气生产设施制定计划时，必须要有远见，且要准备投入大笔资金。西门子发电与天然气集团压缩机业务部销售战略项目负责人Jörg Drüen指出：“从最初勘探钻井到工厂试运转，大约需要10到15年时间。”LNG工厂成本高昂，一座年产500万公吨LNG的中型设施的造价，可高达50亿欧元左右。尽管如此，大概从2005年开始，LNG市场却蒸蒸日上。牛津能源研究所2014年展开的调查表明，从那时起，LNG已经从冷门能源，发展成为最重要的矿物燃料之一。如果所要开采的天然气储量位于距消费者约2,000多公里的地方，那么，投资于技术复杂的天然气液化工艺就是值得的。然后，运输船和运输车将把液化天然气运输至需求中心。抵达目的地后，液化天然气将被转换回气态，并送入全国性供气管网。

早在20世纪60年代，商业上成熟的液化天然气生产工艺便已问世。座LNG出口设施建在阿尔及利亚，所生产的液化天然气被运输至法国和英国。从那时起，这项技术本质上并未改变。

靠电能提供动力

西门子发电与天然气集团压缩机业务部LNGTheodor Loscha 指出，LNG出口设施是技术性能的典范，它是一个“无比复杂的”系统。譬如，由动辄重达150公吨以上的巨型压缩机进行冷却循环。

在LNG历史的头30年，这些压缩机所需电能主要由燃气轮机供应。它们的优势是直接用所开采的天然气来发电，这样一来系统运行便无需外部供电。Loscha指出，但大型燃气轮机欠缺灵活性，不能适应多种生产水平，无法实现非常高的效率。

解决方案在于可控制速度的燃气轮机。得益于收购罗尔斯?罗伊斯能源旗下的燃气轮机和压缩机业务，现在，西门子可提供这种类型的航改型燃气轮机。

限度提高效率

另一种为压缩机提供动力的方法是使用电机。所以，西门子可以紧挨着LNG工厂建造一座完整的发电厂。这种方式实现了持续供电，从而提高了LNG工厂的效率，延长了其正常运行时间。

电气化LNG工厂需要各式各样的电网技术，包括开关、变流器及自动化方案。2008年投入运行的挪威Snovhit  LNG工厂便是这类项目的典范。在这个项目中，西门子使用了可控制速度的大型电机，这对于这种规模的工厂而言尚属首次。此后，西门子建造了约40座规模较小的LNG工厂，主要位于中国。这些由电机驱动的工厂年产量大约在0.4公吨。

Loscha表示：“规划建设新设施，首先取决于所要开采的天然气储量规模和天然气类型。”目前，液化天然气需求正在稳定增长。英国商业杂志《经济学人》报道称，以色列、新加坡和马来西亚等国均已建造了新的进口接收站。

欧洲也在考虑建造新的进口接收站。因此，出口设施的运营者也日益寻求设法提高现有系统的效率。一个方法是降低能耗。就压缩机而言，可以使用特殊的可调节入口导叶阀（IGV），引导气体以方式流经叶片，从而实现增效节能。

朝着FLNG发展？

大型液化天然气设施产生了所谓的“蒸发气体”。尽管具备隔热层，当液化天然气在储罐中变热、蒸发并从中逸出时， 就会发生这种现象。同压缩机的情况一样，这里也值得使用IGV。Loscha表示：“如果储罐的位置距离冷箱很远，那么，明智之举应当是为蒸发气体建造专用液化装置，而不是来回输送这些天然气，在此过程中招致更多损耗。”对蒸发气体进行二次处理，可能造成LNG体积大幅波动，这取决于从储罐逸出了多少气体。

“由于相关气体温度极低，因此，用于处理蒸发气体的压缩机装置，是LNG领域最为艰巨的技术挑战之一。”Drüen指出。早在1972年，西门子就为文莱的一个LNG系统开发了蒸发气体压缩机，从此以后，西门子一直在坚持不懈地优化这项技术。Drüen说：“如今，基本上所有的蒸发气体系统，都配备了西门子技术，因此，我们创立了一个行业标准。”

近年来，LNG运营商们，即的跨国能源企业，已经建造了年产能达1,000万公吨以上的超大型设施。但如今的趋势是，中型设施越来越受青睐。Drüen说：“几座超大型设施超出了预算。”普遍认为，在一个地方部署一连串额定功率较低的多压缩机组的做法，更为经济划算。Drüen说：“目前，主要在澳大利亚、印度尼西亚和马来西亚，西门子正在参与建造十几个系统。”

LNG市场的另一个发展趋势，是浮式LNG装置，或被称为“FLNG”。这种设施可用于将从海底开采的天然气直接液化。利用FLNG，运营商便无需部署成本高昂的海底管道。世界上的海上浮式设施，是荷兰皇家壳牌正在建造的Prelude项目。它将从2015年开始，在澳大利亚近海的名为Prelude天然气田进行作业。西门子在这个市场上也占有一席之地----提供了闪发气体/蒸发气体压缩机。另外，还有两座FLNG设施正在建造中，它们将用于印度洋帝汶海海域。