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CSPPLAZA光熱發電網訊：據外媒消息，美國西南研究院(SwRI)、GTI Energy公司和GE Vernova(GE)公司于10月27日宣布由美國能源部資助的10MW“超臨界變革性發電”（STEP）示范試點項目機械完工，該試驗設施耗資1.55億美元，使用超臨界二氧化碳（sCO?）動力循環，展示了一種更高效低成本的新型發電方法，是世界上最大的CO?技術示范設施之一。

通常(chang)，CO?無(wu)毒且(qie)不易(yi)燃(ran)，當CO?保持在臨界溫(wen)度及壓力以上時，可像氣體一樣工作，但密度接近(jin)液體。與傳統發(fa)(fa)電(dian)廠(chang)在電(dian)力循環中使(shi)用(yong)水作為熱介質(zhi)不同，該項目設計使(shi)用(yong)高(gao)溫(wen)sCO?作為循環工質(zhi)，其熱力學(xue)特性可將發(fa)(fa)電(dian)效率提高(gao)10%。sCO?動力循環技術具有兼容集(ji)中太陽能發(fa)(fa)電(dian)和(he)工業余熱的功能。

此外，STEP試(shi)點電廠通過使用sCO?作為工作流體可(ke)實現(xian)渦(wo)輪機機械裝(zhuang)置尺寸約為傳統發電廠組件的(de)1/10，從而減少(shao)占地面(mian)積和建設(she)成本。例(li)如(ru)，STEP試(shi)點電廠桌(zhuo)面(mian)大小(xiao)的(de)sCO2渦(wo)輪機可(ke)為多達10,000個家庭供(gong)電。

圖：超臨界二氧化(hua)碳(tan)渦輪機(ji)

據了解，由(you)SwRI、GTI Energy和(he)GE合作設(she)(she)計的STEP試點(dian)電廠是世界上(shang)最大的sCO?技(ji)術示范設(she)(she)施之(zhi)一(yi)，于2018年10月15日動工，2020年完成(cheng)建設(she)(she)。該試驗廠今年首次在超臨界流體條件(jian)下使用CO2壓(ya)縮機運行，該設(she)(she)施的運行將(jiang)持續到明(ming)年初(chu)。此項目的核心目標是顯著提(ti)高這種新技(ji)術的效率、經濟適(shi)用性、操作靈活性、滿足空間需求和(he)環境性能。

據悉，SwRI是sCO?動力循環(huan)(huan)開發的(de)行業(ye)領導(dao)者，其工作(zuo)人員開展了許多美(mei)國能源部(bu)的(de)項目，以推(tui)進(jin)sCO?動力循環(huan)(huan)渦輪(lun)機與熱交換(huan)器研發、循環(huan)(huan)和系統(tong)的(de)效(xiao)率提升(sheng)、技術可靠性和商業(ye)化探索等相關工作(zuo)。

背景資料：

鑒于超臨界二氧(yang)化(hua)碳循環發(fa)電技術(shu)(shu)的(de)明顯優(you)勢(shi)，近年來(lai)，美(mei)國、法國、日本(ben)、韓國等(deng)國家(jia)的(de)頂(ding)級研發(fa)機構和(he)電力企業紛(fen)紛(fen)圍繞該(gai)技術(shu)(shu)開(kai)展了一(yi)系列基礎研究和(he)產業化(hua)布局，力圖搶占(zhan)該(gai)領域的(de)技術(shu)(shu)主導(dao)權。

美(mei)國(guo)更是將該技術作(zuo)為未(wei)來光熱(re)發電(dian)技術迭代升級的(de)重(zhong)要突破口，“超臨界二氧化碳布雷頓循環(huan)系統(tong)研發項目(mu)”也(ye)是美(mei)國(guo)能(neng)源部（DOE）推進(jin)的(de)“Sunshot”攻關計(ji)劃的(de)重(zhong)要項目(mu)之一。

傳(chuan)統的光熱(re)(re)發(fa)(fa)電技術采用導熱(re)(re)油(you)(you)或熔鹽為(wei)介質，導熱(re)(re)油(you)(you)溫度(du)上限(xian)為(wei)400攝氏度(du)左(zuo)右，硝酸鹽則為(wei)590攝氏度(du)左(zuo)右，這(zhe)限(xian)制了光熱(re)(re)發(fa)(fa)電系統的性能提升(sheng)。

超臨界二氧(yang)化碳循環600到800℃的運行溫(wen)(wen)度將打破這一溫(wen)(wen)度壁(bi)壘(lei)，可以使光熱(re)發電效率提高10%，發電成(cheng)本下降20%甚(shen)至更(geng)多。