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CSPPLAZA光熱發電網訊：本(ben)月(yue)5日，美(mei)國(guo)能源部（DOE）撥付1.255億美(mei)元資(zi)金推進創新型太陽(yang)能項目的(de)研發(fa)，其中向光(guang)熱發(fa)電相關研發(fa)項目撥付約(yue)4400萬美(mei)元。

值得一提的(de)(de)是，撥付光熱發(fa)電相關項(xiang)目的(de)(de)資(zi)金中絕大部(bu)分(fen)（3900萬美元）將(jiang)用于推進超臨(lin)界二氧化碳布(bu)雷頓(dun)循(xun)環技術商業化，以助力美國(guo)實現盡快降低光熱發(fa)電成本的(de)(de)目標(biao)。

按照DOE的目標(biao)，到2030年(nian)含(han)12小時(shi)儲熱(re)系統的光熱(re)發電成本將降低到50美元(yuan)/兆瓦時(shi)（5美分(fen)/kWh，約合RMB0.35元(yuan)/kWh），而盡(jin)快推進超(chao)臨界二(er)氧化(hua)碳布雷頓循(xun)環技術商(shang)業化(hua)則(ze)是實現該(gai)目標(biao)的重要措施之一。

據悉，本次(ci)撥付的3900萬美元將用于一到兩個(ge)研(yan)發項目，以(yi)建設和演示超(chao)臨界(jie)二氧(yang)化碳布(bu)雷頓(dun)循(xun)環技術，相關系統需實(shi)現(xian)在550°C到630°C之間實(shi)現(xian)熱能儲存。

DOE對(dui)此表(biao)示，本課題的(de)目(mu)標(biao)是加速(su)超(chao)臨界二氧化(hua)碳布雷頓循環(huan)技術走向商業(ye)化(hua)，并為公共事(shi)業(ye)運行商和光熱電站開發商提供運營經驗。

本世紀以來(lai)，在能源(yuan)、環保問(wen)題加劇的(de)(de)情況(kuang)下，超臨界(jie)二氧(yang)化(hua)(hua)碳布雷(lei)頓循環技術已(yi)引(yin)起各(ge)國(guo)(guo)(guo)廣泛(fan)關注(zhu)。美(mei)國(guo)(guo)(guo)在這方面尤其積(ji)極，美(mei)國(guo)(guo)(guo)能源(yuan)部（DOE）于2011年開始實(shi)施(shi)太陽能應用領域(yu)的(de)(de)“Sunshot”攻(gong)關計劃，該(gai)項目中(zhong)的(de)(de)超臨界(jie)二氧(yang)化(hua)(hua)碳布雷(lei)頓循環系統研發項目的(de)(de)主體項目為(wei)10MW超臨界(jie)二氧(yang)化(hua)(hua)碳發電機組(zu)項目研發和測試，由美(mei)國(guo)(guo)(guo)桑迪亞（Sandia）國(guo)(guo)(guo)家實(shi)驗室-核能系統實(shi)驗室（NESL）承擔相關的(de)(de)實(shi)驗研究(jiu)。

在技術(shu)成(cheng)熟度和應(ying)用領域推(tui)進(jin)(jin)(jin)規劃(hua)方(fang)面，美(mei)國能源部（DOE）已開(kai)展實施10MW示范項目(mu)時(shi)(shi)即討論了市場應(ying)用和推(tui)進(jin)(jin)(jin)時(shi)(shi)間表。該計劃(hua)主(zhu)要分為(wei)以下進(jin)(jin)(jin)程：

2015~2020年，實現在工業余熱(re)利用領域的應用，效率超(chao)過ORC循環機組的方式(shi)；

2020~2025年(nian)，實施(shi)光熱發電領域的應用，在10~100MW功(gong)率等級內效率超(chao)過蒸(zheng)汽輪(lun)機(ji)；

2025年以(yi)后(hou)研發(fa)實(shi)施化石燃料(liao)SCO2電(dian)廠、第四代核電(dian)和直燃式SCO2發(fa)電(dian)裝置(zhi)。

隨著該計劃持續推進(jin)，近幾年來DOE在支持超臨界二氧化碳光熱發電相(xiang)關技(ji)術研發方面不斷加碼(ma)，目前已取(qu)得(de)重大(da)進(jin)展。

僅(jin)僅(jin)2019年3月，DOE就曾撥款支持《高級(ji)二氧(yang)(yang)化(hua)碳換熱(re)(re)(re)器(qi)中高強度鎳合金薄板的蠕變和(he)疲勞特性》、《適(shi)用(yong)(yong)于基于二氧(yang)(yang)化(hua)碳的動力循(xun)環(huan)和(he)儲能系統的高級(ji)壓(ya)縮機》、《適(shi)用(yong)(yong)于先進熱(re)(re)(re)力循(xun)環(huan)的低成本(ben)短(duan)期/長期熱(re)(re)(re)化(hua)學和(he)化(hua)學儲能》、《減少超(chao)臨(lin)界(jie)二氧(yang)(yang)化(hua)碳光(guang)熱(re)(re)(re)發電系統資本(ben)成本(ben)的近終(zhong)型(xing)熱(re)(re)(re)等靜壓(ya)機制造(zao)方式》、《用(yong)(yong)于CSP渦(wo)輪機械新型(xing)自潤滑高效刷式密封的垂(chui)直排列的碳納(na)米管陣列》等多項超(chao)臨(lin)界(jie)二氧(yang)(yang)化(hua)碳相(xiang)關(guan)技術研發項目。

2019年4月(yue)，由美國西南研究院(SwRI)與美國通用電氣公司GE聯(lian)合設計并制造的全球(qiu)運行溫度最高的超臨界二氧化碳（sCO2）渦輪(lun)機進行了測試。

圖(tu)：超臨界二氧化碳渦輪(lun)機(ji)

在測試之前的五年里，SwRI團隊與SETO等(deng)合作(zuo)伙伴共同(tong)設計(ji)出多級軸流式sCO2熱氣渦輪(lun)膨脹機，GE則為該渦輪(lun)機的轉(zhuan)子等(deng)設計(ji)做出了重大貢獻。通過定制(zhi)的高壓sCO2測試回路測試，該渦輪(lun)機被證實(shi)滿足(zu)所有機械性能指(zhi)標。

根據測試數據，相(xiang)比傳統光(guang)熱(re)電站汽輪(lun)機35%-40%的熱(re)效率，采(cai)用超(chao)臨(lin)界(jie)二氧化碳光(guang)熱(re)發(fa)電技術的汽輪(lun)機熱(re)效率將可達到50%左右。