全球首个应用于超临界二氧化碳光热发电系统的全尺寸涡轮机械通过测试

据外媒消息，近日美国西南研究院(SwRI)和总部位于韩国的全球能源设备公司Hanwha Power Systems开发并演示了在全尺寸压缩机条件下测试新型整体齿轮超临界二氧化碳涡轮机械，并前所未有的在高达720°C和275bar的MW级条件下对该涡轮机械进行了全压全温测试。

据悉，该涡轮机械也是全球首个应用于超临界二氧化碳（sCO2）光热发电系统的全尺寸涡轮机械，该技术将sCO2动力循环与聚光集热储热系统相结合。

该项目得到了美国能源部APOLLO计划的支持，该计划旨在提高光热发电系统性能并降低光热发电成本。目前，上述应用于超临界二氧化碳（sCO2）光热发电系统的10MW超临界二氧化碳涡轮机械已成功完成闭环环境下的性能和耐久性测试。

图：超临界二氧化碳涡轮机

sCO2是保持在临界温度和压力以上的二氧化碳，这使其在具有液体密度的同时表现得像气体。同时它还无毒且不易燃，已被用于干洗工艺、低温室气体制冷系统以及咖啡脱咖啡因。

由于高密度、低粘度和良好的传热特性，超临界状态下的流体特性使sCO2成为一种高效的发电流体。

SwRI旋转机械动力学部门经理Jason Wilkes博士介绍：“推进电网规模的储能是让可再生能源完全融入发电的关键一步，而使用sCO2作为工作流体可以使光热电站的发电效率提高10%左右。sCO2循环的高效率还使涡轮机械的占地面积更小——它的尺寸仅为标准蒸汽轮机的1/20，从而可以在大多数环境中改进安装。”

SwRI机械部主任Tim Allison博士对此次测试表示：“相比传统涡轮机械，具备更小尺寸的sCO2动力循环系统可在各种应用中实现更好的性能。而此次在全循环条件下成功进行 MW级sCO2技术示范是一个令人振奋的里程碑。”

附英文报道链接：https://scitechdaily.com/sco2-turbomachinery-developed-for-concentrated-solar-power-plant/