首航節(jié)能與法國(guó)電力6月15日在京舉行'超臨界二氧化碳循環(huán)光熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目'的啟動(dòng)儀式。這是光熱發(fā)電領(lǐng)域的一次國(guó)際合作，雙方將憑借各自在光熱領(lǐng)域的技術(shù)積累，共同開(kāi)發(fā)高效率的光熱發(fā)電技術(shù)，旨在降低光熱發(fā)電成本。來(lái)自政府部門(mén)、法國(guó)大使館、行業(yè)協(xié)會(huì)、風(fēng)電企業(yè)等機(jī)構(gòu)人員參加了會(huì)議。
據(jù)悉，太陽(yáng)能發(fā)電有二種：光伏發(fā)電和光熱發(fā)電。前者是利用太陽(yáng)光照射半導(dǎo)體材料，通過(guò)光電效應(yīng)產(chǎn)生出電流；后者是利用太陽(yáng)能的輻射能，通過(guò)聚光器和吸熱器，將工質(zhì)加熱，再通過(guò)熱機(jī)發(fā)電。
而光熱發(fā)電是利用太陽(yáng)輻射能，通過(guò)聚光吸熱，將工質(zhì)加熱，再通過(guò)熱-功轉(zhuǎn)換過(guò)程實(shí)現(xiàn)發(fā)電。以超臨界CO2作為傳熱工質(zhì)，由于工質(zhì)密度高，循環(huán)簡(jiǎn)單，所以機(jī)組重量輕，尺寸小（僅為汽輪機(jī)的1/10）；安裝維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用都低；可用于冷卻，效率可大于50%；高功率密度和功率范圍大（10MW 到數(shù)百M(fèi)W）可做主力電站。超臨界CO2機(jī)組目前已接近商業(yè)化?，F(xiàn)在用于太陽(yáng)熱發(fā)電的循環(huán)，主要是亞臨界朗肯循環(huán)和斯特林循環(huán)，效率在35%～45%。超臨界CO2布雷頓循環(huán)僅需外界提供500℃～800℃的溫度，這是應(yīng)用現(xiàn)有太陽(yáng)能聚光和吸熱技術(shù)即可很容易達(dá)到的溫度。
一直以來(lái)，中國(guó)太陽(yáng)能光熱發(fā)電的前景一直被太陽(yáng)能光伏發(fā)電的光環(huán)遮蓋。實(shí)際上，光熱發(fā)電可直接配備低成本大容量的熱量存儲(chǔ)裝置，具備較強(qiáng)的調(diào)峰能力，能夠解決新能源領(lǐng)域的能量?jī)?chǔ)存困惑。利用熔鹽等儲(chǔ)熱介質(zhì)，光熱發(fā)電可24小時(shí)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)電力輸出的'連續(xù)、穩(wěn)定、可控'，同時(shí)將電力直接并入電網(wǎng)，產(chǎn)生基本零污染的綠色電能。這也成為了光熱產(chǎn)業(yè)能夠不斷發(fā)展的一個(gè)重要因素。
超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電技術(shù)是目前最前沿的光熱發(fā)電技術(shù)之一。2018年5月25日，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)發(fā)布了《能源動(dòng)力領(lǐng)域十項(xiàng)重大工程技術(shù)難題》，超臨界CO2太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)被列為其中之一。超臨界CO2是氣態(tài)和液態(tài)并存的流體，密度接近于液體，粘度接近于氣體，擴(kuò)散系數(shù)約為液體的100倍。超臨界CO2的特點(diǎn)是臨界條件容易達(dá)到，化學(xué)性質(zhì)不活潑，無(wú)色無(wú)味無(wú)毒，安全，價(jià)格便宜，純度高，易于獲得。
超臨界CO2布雷頓循環(huán)的性能改進(jìn)，可以明顯高于商業(yè)化的蒸汽循環(huán)，可作為新一代的換代產(chǎn)品，讓太陽(yáng)能熱發(fā)電更廉價(jià)。此次首航節(jié)能與EDF合作研發(fā)的項(xiàng)目從超臨界CO2布雷頓循環(huán)入手，一步步挖掘潛力，提高系統(tǒng)性能，增加采用能夠大幅提高效率的技術(shù)措施，致力于達(dá)到：一增加透平進(jìn)口溫度：從500℃提高到700℃或更高；二壓縮過(guò)程由兩步完成。即有主壓縮機(jī)，還有分流壓縮機(jī)；三使用壓縮機(jī)中間冷卻；四透平也分兩級(jí)，并對(duì)排出的工質(zhì)再熱；五壓縮機(jī)和透平為分軸式，使其各在優(yōu)化的轉(zhuǎn)速運(yùn)行；六增加底循環(huán)，如朗肯循環(huán)或串聯(lián)的超臨界CO2循環(huán)。
記者了解到，法國(guó)電力集團(tuán)成立于1946年，是世界領(lǐng)先電力公司之一，負(fù)責(zé)全法國(guó)發(fā)、輸、配電業(yè)務(wù)的國(guó)有企業(yè)，也是歐洲能源市場(chǎng)的重要企業(yè)。而首航節(jié)能是一家以節(jié)能環(huán)保為宗旨，開(kāi)發(fā)節(jié)能技術(shù)的股份制高新技術(shù)企業(yè)，是我國(guó)著名的電站空冷制造企業(yè)和國(guó)內(nèi)一流的光熱技術(shù)集成供應(yīng)商。
截至目前，首航節(jié)能已經(jīng)建成了全球第三座、亞洲第一座10MW級(jí)熔鹽塔式光熱電站，已經(jīng)在建的國(guó)家示范項(xiàng)目100MW熔鹽塔式光熱電站將于今年下半年建成發(fā)電。這些科研條件和光熱電站示范項(xiàng)目的取得，對(duì)進(jìn)行超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)光熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)提供了極為珍貴的條件。首航節(jié)能公司表示，與法國(guó)電力的合作，各自將發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，聯(lián)合開(kāi)展各項(xiàng)研究工作。
此次，研發(fā)項(xiàng)目從簡(jiǎn)單超臨界CO2布雷頓循環(huán)入手，一步步挖掘潛力，提高系統(tǒng)性能，增加采用能夠大幅提高效率的技術(shù)路線，改進(jìn)超臨界CO2布雷頓循環(huán)的性能，符合國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展導(dǎo)向，符合光熱產(chǎn)業(yè)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的思路，也將為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的綠色能源。
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