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中國首座大型超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電試驗(yàn)機(jī)組在西安投運(yùn)

2021-12-09 22:44:26 來源：陜視新聞

我國二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，被稱作碳達(dá)峰、碳中和“3060雙碳”目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是經(jīng)濟(jì)社會一場廣泛而深刻的系統(tǒng)性變革，其中技術(shù)革新尤為重要。近日，中國首座大型超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電試驗(yàn)機(jī)組完成72小時(shí)試運(yùn)行，在西安正式投運(yùn)！

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容量為目前世界最大核心設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)100%

這就是剛剛投運(yùn)的二氧化碳發(fā)電機(jī)組，看上去比傳統(tǒng)的水蒸氣機(jī)組小了不少。它身體里流動的不再是水和蒸汽，而是二氧化碳，功率為5兆瓦，容量為目前世界最大，核心設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)100%。

這臺5MW（兆瓦）超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電試驗(yàn)機(jī)組位于西安閻良國家航空高技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)的西安熱工研究院科研產(chǎn)業(yè)基地。

機(jī)組發(fā)電原理及優(yōu)勢

機(jī)組將收集來的二氧化碳通過壓縮機(jī)升壓到20MPa（兆帕）以上，再通過熱源加熱到600攝氏度形成高溫高壓氣體，推動氣輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，進(jìn)而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。

中國華能集團(tuán)西安熱工研究院黨委書記董事長蘇立新：

二氧化碳發(fā)電機(jī)組，具有三大優(yōu)勢：一是體積小，同等裝機(jī)容量，二氧化碳發(fā)電機(jī)組體積只有蒸汽機(jī)組的1/25；二是效率高，在600℃溫度下，發(fā)電效率比蒸汽機(jī)組高3～5個(gè)百分點(diǎn)；三是污染小，采用二氧化碳機(jī)組的燃煤電廠，單位發(fā)電量碳排放強(qiáng)度可減少10%。

陜西研發(fā)制造團(tuán)隊(duì)7年攻克上千個(gè)技術(shù)難題

專利申請超過400個(gè)

7年來，二氧化碳發(fā)電機(jī)組研發(fā)制造團(tuán)隊(duì)先后攻克了系統(tǒng)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等環(huán)節(jié)上千個(gè)技術(shù)難題，自主設(shè)計(jì)制造了超臨界二氧化碳鍋爐、印刷電路板換熱器、壓縮機(jī)等四類關(guān)鍵裝置，率先打通了機(jī)組全工藝流程，專利申請超過400個(gè)。

中國華能集團(tuán)西安熱工研究院二氧化碳循環(huán)發(fā)電首席專家李紅智：

我們這個(gè)技術(shù)相當(dāng)于是用二氧化碳來替代我們用了140多年的水蒸氣，技術(shù)應(yīng)該是目前全球容量最高，效率最大的機(jī)組，領(lǐng)先美國同類型的機(jī)組至少一年以上。

目前，工業(yè)生產(chǎn)中廢棄的二氧化碳直接排放在空氣中，超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)可以循環(huán)利用這些廢棄物拿來作為發(fā)電的介質(zhì)。

中國化學(xué)工程華陸工程科技有限責(zé)任公司材料能源事業(yè)部副總經(jīng)理李濤：從源頭上減少碳的使用，它就減少二氧化碳的產(chǎn)出，燃燒之后產(chǎn)生的二氧化碳我們又能拿來再利用，從兩個(gè)方面來講，對于降低碳排放,有很大的意義。

打破了國外公司的長期壟斷地位

市場前景十分廣闊

專家表示，這臺機(jī)組成功投運(yùn)標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域打破了國外公司的長期壟斷地位。未來超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電技術(shù)還可進(jìn)一步應(yīng)用于靈活火電、高效光熱、核電、儲能等領(lǐng)域，市場前景十分廣闊。對于我國構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，減少溫室效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰碳中和”目標(biāo)具有積極的推動意義。

西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院教授王海軍：

結(jié)合陜西省內(nèi)的（能源結(jié)構(gòu)）特征，可以對傳統(tǒng)的煤炭能源的利用效率得到提升，降低碳的排放。另一方面，這項(xiàng)技術(shù)將來可以跟新能源領(lǐng)域的技術(shù)，得到結(jié)合利用，來替代我們傳統(tǒng)能源的利用，在這兩個(gè)方面都能替代我們陜西省能源的有效轉(zhuǎn)型。

中國華能集團(tuán)西安熱工研究院黨委書記董事長蘇立新：

下一步，我們要把技術(shù)轉(zhuǎn)化為工程應(yīng)用，明后年我們即將建設(shè)50兆瓦的光熱發(fā)電，這次投用后，就表明世界熱力發(fā)電系統(tǒng)最高端、最前沿技術(shù)，我們國家已經(jīng)完全攻克掌握，我們處在了國際的領(lǐng)先位置。