超临界二氧化碳技术能有效提高光热发电系统的效率

CSPPLAZA太阳能热电网新闻：美国能源部在SunShot计划下的太阳能热发电计划是到2020年将太阳能热发电成本降至每千瓦时6美分，这将需要巨大的技术进步。美国CSP联盟的创始人Tex Wilkins表示，技术必须降低成本。光热发电行业正在不断创新，如果要实现能源部的目标，就需要在光热发电技术方面取得重大突破。

CSPPLAZA太阳能热电网新闻：美国能源部在SunShot计划下的太阳能热发电计划是到2020年将太阳能热发电成本降至每千瓦时6美分，这将需要巨大的技术进步。美国CSP联盟的创始人Tex Wilkins表示，技术必须降低成本。光热发电行业正在不断创新，如果要实现能源部的目标，就需要在光热发电技术方面取得重大突破。

以超临界二氧化碳为工质的太阳能热发电系统的出现可能会大大降低太阳能热发电的成本。超临界二氧化碳的优良传热和流动特性在提高发电效率方面具有巨大潜力。这项研究得到了美国能源部的支持。美国能源部在SunShot计划下为太阳能热发电提供的5600万美元研究支持计划使21个项目受益。国家可再生能源实验室NREL获得了800万美元的资助，用于演示使用超临界二氧化碳作为工作介质的多兆瓦发电循环。 

NREL太阳能热发电项目负责人Craig Turchi表示：“我们之前的研究表明，超临界二氧化碳（SCCO2）太阳能热发电系统可以在高达600至700摄氏度的温度下表现良好。超临界二氧化碳发电可以在500摄氏度以上和20兆帕大气压下实现约45%的热能有效利用，这将有效提高电力容量。美国能源部正在支持该技术的发展，因为它看到了提高效率和降低发电成本的巨大潜力。”。

超临界二氧化碳发电系统更小、更轻，热损失更少。它在太阳能热发电系统中的应用可以显著提高效率。该系统只需要低热量即可启动发电机，可以快速调整以应对负载变化，支持快速启动和停止，这些优点是普通发电系统无法比拟的。SolarReserve的首席技术官Bill Gould表示，这项技术是对启动速度太慢的太阳能热电站的有效补救措施。

NREL预计将分两个阶段完成测试。首先，建立布雷顿循环，并与以熔融盐为传热介质的火力发电厂相结合。超临界二氧化碳将被用作传热和工作介质，类似于直接蒸汽发生系统。该试验将在一座10兆瓦的太阳能热电厂进行，预计耗资1600万美元，其中800万美元将由美国能源部资助。

使用二氧化碳（一种常见的气体）作为光热发电循环的工作介质的想法已被理论证明是可行的。与传统的蒸汽发电相比，该系统具有显著更高的转换效率，还可以节省大量的水，这在阳光资源丰富但水资源短缺的地区非常有益。然而，这项研究仍处于实验阶段，有许多技术难题有待突破。