2020年12月30日,中科衡發兆瓦級超臨界二氧化碳發電示范機組開工儀式于衡水科技谷11號車間舉行。此次開工建設的超臨界二氧化碳發電示范機組由我國自主研發設計并建設,將奠定我國在超臨界二氧化碳發電技術領域的全球領先地位,引領能源產業技術革命。
超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳發電(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu)采用(yong)超(chao)臨界(jie)狀態的二氧(yang)化碳作為循(xun)環(huan)介質,通過布(bu)雷頓循(xun)環(huan)進行(xing)發電(dian)(dian)(dian)。與傳統水蒸氣朗肯循(xun)環(huan)發電(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu)相比(bi),該(gai)技(ji)術(shu)發電(dian)(dian)(dian)效率高出5%~10%,同時設備體積(ji)減小(xiao)一(yi)半以上(shang),是國(guo)際(ji)公認的新一(yi)代(dai)革(ge)命性(xing)發電(dian)(dian)(dian)技(ji)術(shu),在太陽(yang)能光(guang)熱(re)發電(dian)(dian)(dian)、小(xiao)型核電(dian)(dian)(dian)和艦船動力(li)領域具有廣闊應用(yong)前景。該(gai)技(ji)術(shu)也是世界(jie)各國(guo)爭相研發的熱(re)點,對于能源革(ge)命和國(guo)防建設具有重要意義。
2017年,超臨(lin)(lin)界二(er)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)碳發(fa)電裝備研發(fa)項目(mu)從中國科(ke)學院工程熱(re)物理(li)所(suo)引入衡水(shui)高(gao)新區落(luo)地轉化(hua)。項目(mu)以實(shi)現兆瓦級(ji)至百兆瓦級(ji)超臨(lin)(lin)界二(er)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)碳發(fa)電機(ji)(ji)組的商業化(hua)為目(mu)標(biao)(biao),致力于實(shi)現完全(quan)自主知識(shi)產權的超臨(lin)(lin)界二(er)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)碳發(fa)電裝備的制(zhi)造和產業化(hua)。項目(mu)落(luo)地后(hou)進展迅速,研制(zhi)出(chu)國內首臺兆瓦級(ji)超臨(lin)(lin)界二(er)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)碳離心壓(ya)縮機(ji)(ji)原理(li)樣(yang)機(ji)(ji),建(jian)成國內首臺超臨(lin)(lin)界二(er)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)碳壓(ya)縮機(ji)(ji)測試平臺并(bing)順(shun)利投運,隨后(hou)完成原理(li)樣(yang)機(ji)(ji)性能測試,各項技術指標(biao)(biao)全(quan)部達到設計要求。
圖:超臨界(jie)二(er)氧(yang)化碳(tan)壓縮機實驗(yan)平臺(測(ce)試系統)(圖片(pian)來自中國科學院工程熱(re)物(wu)理研(yan)究(jiu)所網(wang)站)
在項(xiang)目研發過程中,系統(tong)中的(de)(de)換(huan)熱(re)器部件(jian)率先開始產業化。中科衡發公司(si)與蘭(lan)州(zhou)蘭(lan)石換(huan)熱(re)公司(si)等(deng)國內換(huan)熱(re)器領軍企業合作,經(jing)過多次技術論證、樣品(pin)測試,攻克多項(xiang)研發難題(ti),成功研制出耐壓強(qiang)度(du)超過40MPa的(de)(de)高強(qiang)度(du)緊(jin)湊式(shi)換(huan)熱(re)器,打破(po)國外品(pin)牌的(de)(de)壟斷。此次簽約,標志著(zhu)雙(shuang)(shuang)方(fang)合作正式(shi)進入(ru)全(quan)面推(tui)進階段,雙(shuang)(shuang)方(fang)將共同推(tui)廣該換(huan)熱(re)器在航空航天(tian)、氫能等(deng)高端領域的(de)(de)應(ying)用。
目前,該項目正在建設國(guo)內首(shou)臺兆瓦(wa)級超臨界二氧化碳發(fa)電示(shi)范運行(xing)(xing)機組。各部件安裝(zhuang)就位工作正在有序開展,預計2021年(nian)初完(wan)成(cheng)建設施工,轉入調試(shi)運行(xing)(xing)階(jie)段,力(li)爭在全國(guo)乃至世界范圍(wei)內率先實現示(shi)范運行(xing)(xing)。