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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，CO?無毒且不易燃，當CO?保持在(zai)臨界溫(wen)度及壓(ya)力(li)(li)以上時，可像(xiang)氣體一樣工作，但密度接近液體。與傳統發電(dian)廠在(zai)電(dian)力(li)(li)循環(huan)中使(shi)用(yong)水(shui)作為熱介質(zhi)(zhi)不同(tong)，該項目設(she)計使(shi)用(yong)高(gao)溫(wen)sCO?作為循環(huan)工質(zhi)(zhi)，其熱力(li)(li)學特性(xing)可將發電(dian)效(xiao)率提高(gao)10%。sCO?動力(li)(li)循環(huan)技(ji)術具有兼容(rong)集中太陽能發電(dian)和(he)工業余熱的(de)功能。

此外，STEP試(shi)點電(dian)廠通過(guo)使用sCO?作(zuo)為工作(zuo)流體可實現渦(wo)輪(lun)機機械裝置尺寸約為傳統發(fa)電(dian)廠組件的(de)1/10，從而減(jian)少占地(di)面(mian)(mian)積和建設成本(ben)。例(li)如(ru)，STEP試(shi)點電(dian)廠桌面(mian)(mian)大小的(de)sCO2渦(wo)輪(lun)機可為多達10,000個家庭供電(dian)。

圖：超臨界(jie)二(er)氧(yang)化碳(tan)渦輪機

據(ju)了解，由SwRI、GTI Energy和GE合作(zuo)設(she)(she)計的(de)STEP試點(dian)電(dian)廠(chang)(chang)是(shi)世(shi)界(jie)上(shang)最大的(de)sCO?技術示范設(she)(she)施之一，于2018年10月15日動(dong)工，2020年完成(cheng)建設(she)(she)。該(gai)試驗廠(chang)(chang)今年首次(ci)在超(chao)臨界(jie)流體條件(jian)下(xia)使用CO2壓縮機運(yun)行，該(gai)設(she)(she)施的(de)運(yun)行將持續到明年初。此項(xiang)目(mu)的(de)核(he)心目(mu)標是(shi)顯著提高這種新技術的(de)效(xiao)率、經濟適用性、操作(zuo)靈活性、滿(man)足空間(jian)需求(qiu)和環境性能(neng)。

據悉，SwRI是sCO?動力循(xun)環開發的(de)(de)行業領(ling)導者，其工作(zuo)人員開展(zhan)了許多美國能源部的(de)(de)項(xiang)目，以推進sCO?動力循(xun)環渦輪機與熱交換器研發、循(xun)環和(he)系統的(de)(de)效率提升、技(ji)術可靠性和(he)商(shang)業化(hua)探索等(deng)相關工作(zuo)。

背景資料：

鑒于(yu)超臨界二氧(yang)化(hua)碳循環發電(dian)技(ji)術(shu)的明顯(xian)優(you)勢，近(jin)年來，美國(guo)(guo)、法國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)等國(guo)(guo)家的頂級研發機構和電(dian)力企業紛紛圍繞該(gai)技(ji)術(shu)開展了一系列基礎研究(jiu)和產業化(hua)布局，力圖搶占該(gai)領域的技(ji)術(shu)主導權。

美國更(geng)是將該技術作為未來(lai)光(guang)熱發電技術迭代升級的(de)(de)重(zhong)要(yao)突破口，“超臨界二氧化(hua)碳布(bu)雷頓循環系統研發項目(mu)”也是美國能源部(bu)（DOE）推進的(de)(de)“Sunshot”攻(gong)關計劃的(de)(de)重(zhong)要(yao)項目(mu)之一。

傳(chuan)統的(de)光(guang)熱(re)(re)發電技(ji)術采(cai)用導熱(re)(re)油或熔鹽(yan)為介質，導熱(re)(re)油溫度(du)(du)上(shang)限(xian)為400攝氏度(du)(du)左右(you)，硝酸鹽(yan)則為590攝氏度(du)(du)左右(you)，這限(xian)制(zhi)了光(guang)熱(re)(re)發電系(xi)統的(de)性能提升(sheng)。

超臨界二氧化(hua)碳循(xun)環600到800℃的(de)運行(xing)溫度(du)將打破(po)這一溫度(du)壁(bi)壘(lei)，可以使光(guang)熱(re)發電(dian)效率(lv)提高10%，發電(dian)成本(ben)下(xia)降(jiang)20%甚(shen)至更多。