CSPPLAZA光熱發電網報道:超臨界二氧化碳(tan)光熱(re)發電技(ji)術(shu)(shu)有(you)望(wang)成為光熱(re)發電實現革命性突破的主要技(ji)術(shu)(shu)。
即將于8月11~12日在江蘇常州新城希爾頓酒店召開的2020中國國際光熱大會暨CSPPLAZA第七屆年會上,中國科學(xue)院工程(cheng)熱(re)(re)物理研(yan)究(jiu)(jiu)所研(yan)究(jiu)(jiu)員(yuan)姜玉雁、西安熱(re)(re)工研(yan)究(jiu)(jiu)院電站(zhan)清(qing)潔(jie)燃燒國家(jia)工程(cheng)研(yan)究(jiu)(jiu)中心主任助理兼煤基(ji)清(qing)潔(jie)能源技術研(yan)究(jiu)(jiu)所所長李紅智將就超臨界二氧化碳循(xun)環發電關鍵技術的最新研(yan)究(jiu)(jiu)進展及應用做(zuo)主題演講。
姜玉雁先生主要從事傳熱、節能技術和新能源發電技術研究。近年建成了國內首座大型超臨界二氧化碳(SCO2)壓縮機實驗平臺,完成了首臺MW級SCO2壓縮機的實驗測試,正在建設MW級SCO2布雷頓循環發電實驗機組。發表研究論文90余篇,申請/授權中日美發明專利30余項。
李紅智先生長期從事超臨界流體先進動力循環的研究工作。作為團隊負責人,主持國家重點研發計劃課題、國家自然科學基金、華能集團重點科研項目等20 余項。在超臨界二氧化碳循環發電領域獲得授權專利90余項,發表論文60余篇,受邀合作出版英文專著1 部,擔任2019超臨界二氧化碳循環發電技術大會執行主席,首屆超臨界二氧化碳循環國際會議科學委員會委員,在國際國內重要學術會議做主旨報告或特邀報告10余次。
有研究表明,提高動力循環的熱效率是降低光熱發電系統的平準化能源成本(LCOE)的關鍵,而超臨界CO2發電技術采用S-CO2布雷頓循環,利用超臨界狀態的二氧化碳作為工質,可實現較高的熱電轉換效率并超越傳統的蒸汽輪機。根據研究,傳統光熱發電系統的熱效率一般為35%至40%,而配備超臨界CO2動力循環(huan)的光(guang)熱(re)發電系(xi)統可(ke)實現50%甚至更高(gao)的熱(re)效率。
同時,超臨界CO2透平如果用于地面發電廠,除了體積小、重量輕之外,還可以不用水,適合荒漠缺水地區的應用,是太陽能光熱發電的理想選擇。且使用CO2做(zuo)工(gong)質不存在工(gong)質凍(dong)結的(de)(de)問題(ti),便省去了管路上電(dian)(dian)(dian)伴熱的(de)(de)使用,節省大量成本。此外,該系統僅需要較低的(de)(de)熱量即可啟動發電(dian)(dian)(dian)機(ji),其應對負荷變(bian)化調整(zheng)迅(xun)速(su)、支持快(kuai)速(su)啟停(ting),這些優點也(ye)是普通發電(dian)(dian)(dian)系統無法比擬的(de)(de)。
近日,由美國能源部資助的超臨界CO2發電技術研究又有了新的進展。美國國家太陽能熱利用測試中心(NSTTF)表示將在今年首次對粒子接收器和超臨界CO2系統之間的熱交換器進行測試,以及首次將粒子接收器連接到超臨界CO2系統的回路測試。
美國能(neng)源(yuan)部此前資助了8個超(chao)臨界(jie)(jie)二氧化(hua)碳循(xun)環(huan)研發項目,并計劃將超(chao)臨界(jie)(jie)CO2循(xun)環(huan)技術(shu)應用于下一代光熱發電技術(shu),以降低光熱發電成(cheng)本。今(jin)年五月(yue),美國能(neng)源(yuan)部又撥付3900萬美元,加快推(tui)進超(chao)臨界(jie)(jie)二氧化(hua)碳光熱發電技術(shu)商業化(hua)。
我國在該領域(yu)的(de)研究也取得了諸(zhu)多進(jin)展,由首(shou)航高科(ke)開發的(de)超臨界(jie)(jie)二(er)氧(yang)化碳(tan)光熱發電(dian)(dian)技術10MW級機組(zu)將應用(yong)于首(shou)航敦煌10MW塔式光熱電(dian)(dian)站,并計(ji)劃今(jin)年(nian)年(nian)底發電(dian)(dian),屆時該電(dian)(dian)站有望(wang)成為(wei)全球首(shou)個超臨界(jie)(jie)二(er)氧(yang)化碳(tan)發電(dian)(dian)商業項(xiang)目。
此外,包括江(jiang)(jiang)津區重慶江(jiang)(jiang)增(zeng)船舶重工有限公(gong)司(si)、中(zhong)國科(ke)(ke)學院工程熱(re)物理研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)、神華國華(北京)電(dian)力研(yan)(yan)究(jiu)院有限公(gong)司(si)、江(jiang)(jiang)蘇金(jin)通(tong)靈(ling)流(liu)體機械科(ke)(ke)技股份有限公(gong)司(si)、中(zhong)國核(he)動力研(yan)(yan)究(jiu)設(she)計院、中(zhong)船重工第(di)711研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)、西安熱(re)工研(yan)(yan)究(jiu)院有限公(gong)司(si)以及(ji)哈(ha)電(dian)集團(tuan)哈(ha)爾濱鍋爐(lu)廠(chang)有限責任公(gong)司(si)等(deng)在內的各單位也(ye)早(zao)已在該(gai)領域展開研(yan)(yan)究(jiu)。
其中,由江津區重(zhong)慶(qing)江增(zeng)船舶重(zhong)工有限(xian)公(gong)司自主研制(zhi)的國(guo)內首(shou)臺6兆瓦超(chao)臨界(jie)二(er)氧化(hua)碳透平(ping)壓(ya)縮發電機組(zu)在今(jin)年(nian)4月完成了機械(xie)運轉試驗,且機組(zu)運行情況良(liang)好,達到設(she)計要求,順利出廠交付用戶。該項目(mu)歷時三年(nian),對推動我國(guo)超(chao)臨界(jie)二(er)氧化(hua)碳發電技術商業化(hua)具有里程碑意義。