2020年12月30日,中科衡發(fā)兆瓦級超臨界二氧化碳發(fā)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(shè)的超臨界二氧化碳發(fā)電示范機組由我國自主研發(fā)設(shè)計并建設(shè),將奠定我國在超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)先地位,引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命。
超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)采用超臨界狀態(tài)的二氧化碳作為循環(huán)介質(zhì),通過布雷頓循環(huán)進行發(fā)電。與傳統(tǒng)水蒸氣朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)相比,該技術(shù)發(fā)電效率高出5%~10%,同時設(shè)備體積減小一半以上,是國際公認的新一代革命性發(fā)電技術(shù),在太陽能光熱發(fā)電、小型核電和艦船動力領(lǐng)域具有廣闊應用前景。該技術(shù)也是世界各國爭相研發(fā)的熱點,對于能源革命和國防建設(shè)具有重要意義。
2017年,超臨界二氧化碳發(fā)電裝備研發(fā)項目從中國科學院工程熱物理所引入衡水高新區(qū)落地轉(zhuǎn)化。項目以實現(xiàn)兆瓦級至百兆瓦級超臨界二氧化碳發(fā)電機組的商業(yè)化為目標,致力于實現(xiàn)完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超臨界二氧化碳發(fā)電裝備的制造和產(chǎn)業(yè)化。項目落地后進展迅速,研制出國內(nèi)首臺兆瓦級超臨界二氧化碳離心壓縮機原理樣機,建成國內(nèi)首臺超臨界二氧化碳壓縮機測試平臺并順利投運,隨后完成原理樣機性能測試,各項技術(shù)指標全部達到設(shè)計要求。

圖:超臨界二氧化碳壓縮機實驗平臺(測試系統(tǒng))(圖片來自中國科學院工程熱物理研究所網(wǎng)站)
在項目研發(fā)過程中,系統(tǒng)中的換熱器部件率先開始產(chǎn)業(yè)化。中科衡發(fā)公司與蘭州蘭石換熱公司等國內(nèi)換熱器領(lǐng)軍企業(yè)合作,經(jīng)過多次技術(shù)論證、樣品測試,攻克多項研發(fā)難題,成功研制出耐壓強度超過40MPa的高強度緊湊式換熱器,打破國外品牌的壟斷。此次簽約,標志著雙方合作正式進入全面推進階段,雙方將共同推廣該換熱器在航空航天、氫能等高端領(lǐng)域的應用。
目前,該項目正在建設(shè)國內(nèi)首臺兆瓦級超臨界二氧化碳發(fā)電示范運行機組。各部件安裝就位工作正在有序開展,預計2021年初完成建設(shè)施工,轉(zhuǎn)入調(diào)試運行階段,力爭在全國乃至世界范圍內(nèi)率先實現(xiàn)示范運行。
