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 編者按：近日，美國西南研究院(SwRI)獲得美國能源部350萬美元(約合人民幣2349萬元)的撥款支持，以推動(dòng)兩項(xiàng)光熱發(fā)電項(xiàng)目的研發(fā)工作。

這兩個(gè)項(xiàng)目都將支持使用超臨界二氧化碳(sCO2)作為工質(zhì)的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)熱循環(huán)，以實(shí)現(xiàn)更高效率和更低的發(fā)電成本。

在第一個(gè)項(xiàng)目(獲支持150萬美元)中，SwRI將與Vacuum Process Engineering公司合作開發(fā)和測試用于sCO2動(dòng)力循環(huán)的緊湊型干冷換熱器。干冷減少了電站的用水量，但也降低了動(dòng)力循環(huán)的熱電轉(zhuǎn)換效率。SwRI的設(shè)計(jì)將有效提升sCO2工質(zhì)的換熱效率，從而節(jié)約用水量，同時(shí)可優(yōu)化系統(tǒng)的調(diào)峰性能。

SwRI旋轉(zhuǎn)機(jī)械動(dòng)力部門經(jīng)理Tim Allison博士表示，“我們還將在MW級(jí)sCO2測試回路中測試該干冷換熱系統(tǒng)的性能和可靠性，這一設(shè)計(jì)可以將冷卻成本從168美元/KW降至95美元/KW，同時(shí)將光熱電站的冷卻功耗降低14%。”




在第二個(gè)項(xiàng)目(獲支持200萬美元)中，SwRI將與Eagle Burgmann合作開發(fā)用于sCO2動(dòng)力循環(huán)渦輪機(jī)械的高溫干氣密封。配置sCO2動(dòng)力循環(huán)的光熱電站需使用機(jī)械密封來防止工質(zhì)泄漏，然而，sCO2動(dòng)力循環(huán)帶來的溫度和壓力增加需要電站更換新材料來達(dá)到50%的目標(biāo)熱電轉(zhuǎn)換效率。

SwRI高級(jí)研究工程師Jason Wilkes博士表示，“需要用更耐用的部件來替換溫度敏感型部件，新密封部件將能耐受超過500℃的高溫并實(shí)現(xiàn)更高的效率。同時(shí)新部件設(shè)計(jì)更為小巧，這會(huì)降低sCO2渦輪機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，并提高系統(tǒng)可靠性和渦輪運(yùn)行效率。”

據(jù)SwRI機(jī)械工程部副總裁Danny Deffenbaugh介紹，DOE已陸續(xù)撥款支持SwRI開發(fā)了包括這兩個(gè)項(xiàng)目在內(nèi)的二十多個(gè)項(xiàng)目，旨在推進(jìn)超臨界二氧化碳在光熱電站中的應(yīng)用。

2018年，SwRI與美國天然氣工藝研究院(Gas Technology Institute)，GE全球研究中心和美國能源部國家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室合作建設(shè)了超臨界轉(zhuǎn)化電力(STEP)試驗(yàn)電站。這個(gè)全球首個(gè)10兆瓦的sCO2電站將展示下一代更高效，更低成本的電力技術(shù)。
原標(biāo)題：美國能源部撥款350萬美元支持兩項(xiàng)超臨界二氧化碳光熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)