Abengoa研发主任：s-CO2光热发电技术的优势

2021.04.20 来自：CSPFocus光略咨询

尽管在开发可再生能源以应对气候变化方面做出了努力，但可再生能源的可调度性仍然是一个大问题。低成本提供清洁能源在技术上完全可行，但是其电力生产是间歇性的，并且很难预测。因此，研究机构、政府和企业界正在共同努力，以开发和改善能够提供价格合理，安全且具有高可用性和可调度性的可再生能源，例如带有储能系统的光热发电（CSP）。

这些研究领域之一是在常规电站和太阳能光热电站里使用超临界CO2循环。二氧化碳（CO2）是人类生活中基本的分子（光合作用，呼吸作用等），其理化特性与多种用途有关。超临界状态是物质的一种状态，其中液态和气态之间的界限变得模糊，该物质表现出混合特性，像气体一样容易扩散，但像液体一样可以溶解物质。对于CO2，当CO2处于高于31ºC的温度和高于73个大气压的压力下时，就会出现超临界状态（s-CO2或sCO2）。

sCO2循环的性能比常规蒸汽循环更高。从蒸汽中的约40％到sCO2中的约50％效率的增加与新循环的较高工作温度密切相关。此外，CO2的单位体积远低于蒸汽，这可以减少设备的尺寸，降低电站成本。最后，sCO2循环中管道尺寸较小，这带来了第二个好处。在蒸汽循环中，管道的直径更大，因此管道的厚度对经济性影响更大。

性能的提高，设备尺寸的减少以及水等重要资源的使用的减少是使sCO2技术成为成熟可行的技术的巨大动力。从这个意义上说，在国际上实现这一目标的动力很大。美国将赌注押在sCO2上，其中一项最雄心勃勃的项目是将其整合到CSP中：比如Gen3项目；欧洲根据“地平线2020”计划，正在资助诸如SCO2Flex，SCO2hero，Scarabeus或SolarsCO2OL等研发项目；就中国而言，它渴望成为首个启动sCO2项目的国家：首航正在建造功率为10兆瓦的sCO2光热电站。

为了适应这些国际发展，Abengoa目前正在参与以sCO2为中心的两个欧洲项目：Scarabeus和SolarsCO2OL。这些项目试图解决各种技术挑战，以便将sCO2技术快速引入光热发电市场。

Cristina Prieto Ríos,director of Solar Thermal Innovation at Abengoa

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