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CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道：超臨界二氧化碳光熱發(fā)電技術(shù)有望成為光熱發(fā)電實(shí)現(xiàn)革命性突破的主要技術(shù)。

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(huì)暨CSPPLAZA第七屆年會(huì)上，中國科學(xué)院工程熱物理研究所研究員姜玉雁、西安熱工研究院電站清潔燃燒國家工程研究中心主任助理兼煤基清潔能源技術(shù)研究所所長李紅智將就超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)的最新研究進(jìn)展及應(yīng)用做主題演講。

姜玉雁先生主要從事傳熱、節(jié)能技術(shù)和新能源發(fā)電技術(shù)研究。近年建成了國內(nèi)首座大型超臨界二氧化碳（SCO2）壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成了首臺(tái)MW級(jí)SCO2壓縮機(jī)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，正在建設(shè)MW級(jí)SCO2布雷頓循環(huán)發(fā)電實(shí)驗(yàn)機(jī)組。發(fā)表研究論文90余篇，申請(qǐng)/授權(quán)中日美發(fā)明專利30余項(xiàng)。

李紅智先生長期從事超臨界流體先進(jìn)動(dòng)力循環(huán)的研究工作。作為團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國家自然科學(xué)基金、華能集團(tuán)重點(diǎn)科研項(xiàng)目等20 余項(xiàng)。在超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電領(lǐng)域獲得授權(quán)專利90余項(xiàng)，發(fā)表論文60余篇，受邀合作出版英文專著1 部，擔(dān)任2019超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電技術(shù)大會(huì)執(zhí)行主席，首屆超臨界二氧化碳循環(huán)國際會(huì)議科學(xué)委員會(huì)委員，在國際國內(nèi)重要學(xué)術(shù)會(huì)議做主旨報(bào)告或特邀報(bào)告10余次。

有研究表明，提高動(dòng)力循環(huán)的熱效率是降低光熱發(fā)電系統(tǒng)的平準(zhǔn)化能源成本（LCOE）的關(guān)鍵，而超臨界CO₂發(fā)電技術(shù)采用S-CO₂布雷頓循環(huán)，利用超臨界狀態(tài)的二氧化碳作為工質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)較高的熱電轉(zhuǎn)換效率并超越傳統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)。根據(jù)研究，傳統(tǒng)光熱發(fā)電系統(tǒng)的熱效率一般為35％至40％，而配備超臨界CO₂動(dòng)力循環(huán)的光熱發(fā)電系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)50%甚至更高的熱效率。

同時(shí)，超臨界CO₂透平如果用于地面發(fā)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(qū)的應(yīng)用，是太陽能光熱發(fā)電的理想選擇。且使用CO₂做工質(zhì)不存在工質(zhì)凍結(jié)的問題，便省去了管路上電伴熱的使用，節(jié)省大量成本。此外，該系統(tǒng)僅需要較低的熱量即可啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，其應(yīng)對(duì)負(fù)荷變化調(diào)整迅速、支持快速啟停，這些優(yōu)點(diǎn)也是普通發(fā)電系統(tǒng)無法比擬的。

近日，由美國能源部資助的超臨界CO₂發(fā)電技術(shù)研究又有了新的進(jìn)展。美國國家太陽能熱利用測(cè)試中心（NSTTF）表示將在今年首次對(duì)粒子接收器和超臨界CO₂系統(tǒng)之間的熱交換器進(jìn)行測(cè)試，以及首次將粒子接收器連接到超臨界CO2系統(tǒng)的回路測(cè)試。

美國能源部此前資助了8個(gè)超臨界二氧化碳循環(huán)研發(fā)項(xiàng)目，并計(jì)劃將超臨界CO2循環(huán)技術(shù)應(yīng)用于下一代光熱發(fā)電技術(shù)，以降低光熱發(fā)電成本。今年五月，美國能源部又撥付3900萬美元，加快推進(jìn)超臨界二氧化碳光熱發(fā)電技術(shù)商業(yè)化。

我國在該領(lǐng)域的研究也取得了諸多進(jìn)展，由首航高科開發(fā)的超臨界二氧化碳光熱發(fā)電技術(shù)10MW級(jí)機(jī)組將應(yīng)用于首航敦煌10MW塔式光熱電站，并計(jì)劃今年年底發(fā)電，屆時(shí)該電站有望成為全球首個(gè)超臨界二氧化碳發(fā)電商業(yè)項(xiàng)目。

此外，包括江津區(qū)重慶江增船舶重工有限公司、中國科學(xué)院工程熱物理研究所、神華國華（北京）電力研究院有限公司、江蘇金通靈流體機(jī)械科技股份有限公司、中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院、中船重工第711研究所、西安熱工研究院有限公司以及哈電集團(tuán)哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司等在內(nèi)的各單位也早已在該領(lǐng)域展開研究。

其中，由江津區(qū)重慶江增船舶重工有限公司自主研制的國內(nèi)首臺(tái)6兆瓦超臨界二氧化碳透平壓縮發(fā)電機(jī)組在今年4月完成了機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，且機(jī)組運(yùn)行情況良好，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，順利出廠交付用戶。該項(xiàng)目歷時(shí)三年，對(duì)推動(dòng)我國超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)商業(yè)化具有里程碑意義。