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当光热发电遇上超临界二氧化碳

2020.11.26 来自:CSPFocus光略咨询

太阳能光热技术也许终于找到了自己的真爱:超临界二氧化碳,即sCO2,当二氧化碳气体表现得像液体时,就会发生这种情况。发电领域都在考虑如何利用sCO2提高发电厂的效率,同时降低成本,答案就是光热发电。


在过去,化石燃料和核能原本是sCO2的首选能源应用,但是如今,美国能源部的超临界二氧化碳技术团队也在探索其他选择,包括船用电力,余热回收和地热能,同样包括太阳能光热发电。


集中太阳能可再生能源

太阳能光热发电的发展一波三折。该技术在奥巴马政府期间受到能源部的拥护。对于那些不太了解的人来说,该技术涉及从称为定日镜的镜子或长槽中收集太阳能,并将其用于加热特殊的油或熔融盐,然后将其用于发电站中。

听起来既简单又复杂。聚光太阳能最初因成本相对较高而受到了冷落,但可再生能源爱好者却对它青睐有加:可以24小时产生清洁电力,具有替代传统发电厂的能力。加热的油、盐或任何其他形式的自带储能系统,使电站在晚上也能继续发电。

美国能源部确实一直在关注sCO2的高效率,以帮助降低聚光太阳能的成本。近日,美国能源部向太阳能光热公司Heliogen提供了3,900万美元的资助。
 
这3,900万美元的资助是能源部新近宣布的通过其太阳能技术办公室提供的1.3亿美元资金的一部分。这很有趣,因为一些能源行业的观察家感觉,除非将太阳能应用于油气开采,否则聚光太阳能是没有意义的。
 
但是,如果依他们所说,石油和天然气的需求将长期持续下滑,这意味着CSP的由于油气开采的市场也将很快枯竭。

就算这样,能源部已经在关注工业高温用热市场,因为聚光太阳能可以产生许多目前依赖化石燃料的工业过程所需的高热量。

降低光热的成本

美国能源部长Dan Brouillette在介绍新一轮的1.3亿美元太阳能资金时说:“确保所有美国人都能获得低成本且可靠的电力,同时最大程度地降低风险,是该部门的当务之急。”

Heliogen将负责完成能源部太阳能技术办公室(SETO)的一项任务,即试验“集成热能存储和布雷顿循环设备”。

SETO解释说:“超临界二氧化碳(sCO2)布雷顿循环提供了一种高效、低成本的技术选择。该项目团队将新建或在现有的设施中开发、构建和运行集成了热能存储的sCO2功率循环,温度范围为550°C至630°C。”

SETO补充说:“该主题的目的是加速sCO2布雷顿循环的商业化,并为公用事业、运营商和CSP开发人员提供运营经验。”

作为获奖者,Heliogen将为新系统投入3,100万美元的成本分摊,该系统预计将部署现成的不锈钢合金。这一点很重要,因为sCO2的挑战之一涉及对系统材料的压力。

本文翻译自:Concentrated Solar Power Gets Supercritical CO2 Makeover

编译之处如有不足,敬请指正!




相关线下活动:


第十一届光热发电中国聚焦大会2020(2021年3月,中国北京)

第五届光热发电中东北非大会2020(时间待定,阿联酋迪拜)


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