20日,超臨界二氧化碳余熱發(fā)電技術迎來重大突破,全球首臺“超碳一號”超臨界二氧化碳發(fā)電機組在貴州六盤水首鋼水城鋼鐵集團實現(xiàn)商運,標志著由四川自主研發(fā)的這項顛覆性技術從實驗室走向了應用場,具有里程碑意義。
記者 沈宇波:這里是位于貴州省六盤水市的“超碳一號”示范工程的中控室。在這里,我們可以看到,全球首臺超臨界二氧化碳發(fā)電機組的運行參數(shù)已經達到了16兆瓦的滿功率狀態(tài)。
中核集團董事、黨組副書記 劉建平:全球首臺超臨界二氧化碳發(fā)電機組成功商運。
此次投入商運的“四川造”“超碳一號”超臨界二氧化碳發(fā)電機組由位于成都的中國核動力研究設計院自主研制,利用工業(yè)余熱把二氧化碳加壓到7.38兆帕、加熱到31℃以上,讓其達到一種半氣體、半液體的狀態(tài),也就是超臨界二氧化碳,推動渦輪機發(fā)電。
中核集團首席科學家、“超碳一號”總設計師 黃彥平:這個技術它作為我們發(fā)電領域的一個顛覆性的技術,在全球都非常受關注。在起點相當?shù)臈l件下,現(xiàn)在我們基本上在全球上是第一家能夠把這個技術真正地用到工業(yè)上的團隊。
“超碳一號”總設計師黃彥平帶領團隊從2009年起,開展超臨界二氧化碳發(fā)電技術研究,經過十余年的艱難探索,攻克了壓縮機、煙氣換熱器等關鍵核心部件及成套系統(tǒng)的研制難題,建立了超臨界二氧化碳發(fā)電技術研發(fā)體系并完成技術驗證。數(shù)據表明,“超碳一號”具有效率高、系統(tǒng)緊湊、輔助系統(tǒng)少和機動性強的核心優(yōu)勢。
“超碳一號”發(fā)電機組數(shù)字伴生系統(tǒng)負責人 張利琴:跟原有蒸汽發(fā)電機組相比,我們的“超碳一號”發(fā)電效率可以提升85%以上,凈發(fā)電量提升50%以上。而且,在相同的裝機容量下,超臨界二氧化碳發(fā)電機組的體積僅為傳統(tǒng)蒸汽機組的一半,這樣可以大幅節(jié)約場地成本。
作為一種革新型熱電轉換技術,超臨界二氧化碳余熱發(fā)電技術還將在太陽能光熱、熔鹽儲能、傳統(tǒng)火電機組改造等多個領域展現(xiàn)出廣闊的應用場景,不僅為工業(yè)減排提供新路徑,更將重塑未來能源格局。 業(yè)內專家認為,將來,“超碳一號”有望向更大功率、更高溫應用場景拓展。
重慶市核科學與技術學科帶頭人、重慶大學核領域學科負責人 潘良明:除了民用領域的這個“超碳一號”的應用以外,我們如果積累了足夠多的運行經驗,還有控制經驗以后,那么可以進一步來擴展到國家安全領域,對國家特別是民族的偉大復興,應該說是起到了很重要的作用。
中國科學院工程熱物理研究所傳熱傳質研究中心主任 陳林:這一次我想不僅是對基礎研究、關鍵技術,還有特別是商業(yè)應用(來說是)一個大的跨越,在我們能源動力新的下一代的這種技術發(fā)展的方面,我想是具有非常重大的意義。今后,還有一系列的技術等待我們去往前繼續(xù)去走、去突破。
