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2021年歲末，記者從西安熱工研究院獲悉，我國首座大型超臨界二氧化碳(CO?)循環(huán)發(fā)電試驗機組成功完成72小時試運行，在西安正式投運。
西安熱工研究院有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該機組運行功率為5兆瓦，容量為目前世界最大，核心設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到100%，申請了400多項技術(shù)專利，打破了國外在該領(lǐng)域的長期壟斷地位。
與傳統(tǒng)火電機組相比，該機組用超臨界二氧化碳代替水蒸汽沖轉(zhuǎn)汽輪發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，二氧化碳循環(huán)使用，具有體積小、效率高、污染小等特點。在同等裝機容量下，二氧化碳發(fā)電機組體積只有蒸汽機組的1/25，發(fā)電效率可達(dá)50%以上，若應(yīng)用于燃煤發(fā)電可節(jié)煤5個百分點左右，單位發(fā)電量碳排放強度降低10%以上。“雖然5兆瓦機組運行成本高于火電機組，但今后實現(xiàn)大型化后將會降下來。”這位負(fù)責(zé)人說。
該機組位于西安市閻良區(qū)，占地面積6000余平方米，由中國華能集團(tuán)主導(dǎo)、西安熱工研究院歷經(jīng)7年攻關(guān)研制完成，機組由中國華能自主研發(fā)建設(shè)。科研人員攻克了系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備制造、建設(shè)調(diào)試、運行優(yōu)化等環(huán)節(jié)上千個技術(shù)難題，聯(lián)合國內(nèi)相關(guān)企業(yè)自主研制了超臨界二氧化碳鍋爐、印刷電路板換熱器、透平、壓縮機、干氣密封等關(guān)鍵裝置，實現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計制造的全國產(chǎn)化自主可控。
據(jù)悉，將超臨界二氧化碳作為發(fā)電介質(zhì)是處于世界前沿領(lǐng)域的一項重要變革性技術(shù)。目前，美國擁有0.2兆瓦技術(shù)試驗平臺，日本、法國、德國等國家也正在研發(fā)該項技術(shù)。
我國首座大型超臨界二氧化碳發(fā)電機組的工程化運用，將為發(fā)電領(lǐng)域節(jié)能降碳探索有效路徑，未來可進(jìn)一步應(yīng)用于火電、高效光熱、核電、儲能等領(lǐng)域，前景廣闊。目前，西安熱工研究院已牽頭成立由清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、中科院電工研究所等40家高校、科研機構(gòu)和龍頭企業(yè)組成的創(chuàng)新聯(lián)合體，加快推進(jìn)超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化工作，努力取得一批原創(chuàng)性、引領(lǐng)性重大科技創(chuàng)新成果。
