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Abengoa研发主任:s-CO2光热发电技术的优势

2021.04.20 来自:CSPFocus光略咨询

尽管在开发可再生能源以应对气候变化方面做出了努力,但可再生能源的可调度性仍然是一个大问题。低成本提供清洁能源在技术上完全可行,但是其电力生产是间歇性的,并且很难预测。因此,研究机构、政府和企业界正在共同努力,以开发和改善能够提供价格合理,安全且具有高可用性和可调度性的可再生能源,例如带有储能系统的光热发电(CSP)。



这些研究领域之一是在常规电站和太阳能光热电站里使用超临界CO2循环。二氧化碳(CO2)是人类生活中基本的分子(光合作用,呼吸作用等),其理化特性与多种用途有关。超临界状态是物质的一种状态,其中液态和气态之间的界限变得模糊,该物质表现出混合特性,像气体一样容易扩散,但像液体一样可以溶解物质。对于CO2,当CO2处于高于31ºC的温度和高于73个大气压的压力下时,就会出现超临界状态(s-CO2或sCO2)。

sCO2循环的性能比常规蒸汽循环更高。从蒸汽中的约40%到sCO2中的约50%效率的增加与新循环的较高工作温度密切相关。此外,CO2的单位体积远低于蒸汽,这可以减少设备的尺寸,降低电站成本。最后,sCO2循环中管道尺寸较小,这带来了第二个好处。在蒸汽循环中,管道的直径更大,因此管道的厚度对经济性影响更大。

性能的提高,设备尺寸的减少以及水等重要资源的使用的减少是使sCO2技术成为成熟可行的技术的巨大动力。从这个意义上说,在国际上实现这一目标的动力很大。美国将赌注押在sCO2上,其中一项最雄心勃勃的项目是将其整合到CSP中:比如Gen3项目;欧洲根据“地平线2020”计划,正在资助诸如SCO2Flex,SCO2hero,Scarabeus或SolarsCO2OL等研发项目;就中国而言,它渴望成为首个启动sCO2项目的国家:首航正在建造功率为10兆瓦的sCO2光热电站。

为了适应这些国际发展,Abengoa目前正在参与以sCO2为中心的两个欧洲项目:Scarabeus和SolarsCO2OL。这些项目试图解决各种技术挑战,以便将sCO2技术快速引入光热发电市场。

Cristina Prieto Ríos,
director of Solar Thermal Innovation at Abengoa




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