[ad_1]
Lưu ý: Câu chuyện này đã được cập nhật vào tháng 4 năm 2019 để bao gồm thử nghiệm tuabin carbon dioxide siêu tới hạn, nhiệt độ cao nhất thế giới.
Carbon dioxide siêu tới hạn (sCO2) chu kỳ năng lượng có khả năng giảm chi phí tập trung năng lượng mặt trời (CSP) bằng cách cải thiện đáng kể hiệu quả chuyển đổi nhiệt mặt trời nhiệt độ cao thành điện năng. Qua tám năm tiến bộ đều đặn trên ba dự án do Văn phòng Công nghệ Năng lượng Mặt trời Hoa Kỳ (SETO) tài trợ, GE Global Research (GE) và Viện Nghiên cứu Tây Nam (SwRI) đã có những bước tiến lớn trong việc thương mại hóa công nghệ.
Sử dụng sCO2Công nghệ khí nén của hãng carboncarbon ở trạng thái kết hợp các đặc tính của cả chất lỏng và chất khí vì chất lỏng làm việc trong chu trình công suất tuabin giúp cải thiện đáng kể hiệu suất của nhà máy CSP. Thay vì sử dụng hơi nước để cấp điện cho máy phát điện, sCO2 được làm nóng đến nhiệt độ lớn hơn 700 ° C để lái tuabin và tạo ra điện. Một sCO2 chu trình điện sử dụng các đầu vào năng lượng nhiệt tương tự như các nhà máy CSP truyền thống, do đó nó tạo ra nhiều điện hơn cho một lượng nhiệt nhất định, cải thiện hiệu suất của nhà máy và giảm chi phí điện. Và vì các đặc tính vật lý của sCO2, các tuabin nhỏ hơn nhiều so với máy nén khí chạy bằng hơi nước truyền thống. Điều này dẫn đến việc sử dụng vật liệu ít hơn, chi phí vốn trước hạn thấp hơn và một nhà máy hiệu quả hơn về chi phí.
SWRI và GE đã hoàn thành thử nghiệm thành công sCO nhiệt độ cao nhất và lớn nhất2 tuabin trên thế giới. Tua bin 10 megawatt (MW), mà SETO đã bắt đầu tài trợ trong năm 2012, đã được thử nghiệm ở mức 1 MW điện. Thang đo và nhiệt độ này sử dụng các bộ phận tương tự như các bộ phận trong các nhà máy điện công nghiệp quy mô lớn có liên quan về mặt thương mại, như bộ tăng tốc và bộ thu hồi, để thúc đẩy sCO2 công nghệ tuabin. Vòng bi, vòng đệm và các bộ phận khác được điều chỉnh để thực hiện trong một sCO2 môi trường ở áp suất khí quyển gấp 250 lần và điều kiện vận hành trên 700 ° C vượt quá các tuabin hơi tiên tiến nhất hiện nay. Một lợi thế duy nhất của tuabin này và sCO2 chu kỳ công suất nói chung, là kích thước nhỏ đáng kể của nhà máy tuabin cho công suất thu được trong khi tuabin hơi hoặc khí sẽ có kích thước của một chiếc xe tải, sCO tương đương2 Tua bin là kích thước của một bàn. Kích thước nhỏ hơn có khả năng giảm chi phí thiết bị và cho phép hiệu quả cao hơn.
Kết hợp với công việc này, SETO đã trao hai dự án cho nhóm GE và SwRI để phát triển các thành phần tiên tiến cho sCO2 Công nghệ. Trong một, GE đã phát triển mô hình dự đoán để xác nhận độ tin cậy lâu dài của vòng bi và vòng đệm cần thiết để đảm bảo tuổi thọ 30 năm cần thiết cho máy nghiền. Trong lần thứ hai, nhóm đã tạo ra một hệ thống nén tối ưu để giúp một sCO2 khối năng lượng luôn hoạt động ở nhiệt độ và áp suất khác nhau. Do tính chất độc đáo của sCO2 Chất lỏng, mật độ và lưu lượng của chất lỏng có thể thay đổi trong phạm vi lớn hơn nhiều trong một sCO2 chu kỳ công suất, làm cho thiết kế máy nén không thể thiếu để phát triển một chu trình điện hiệu quả trong nhiều điều kiện hoạt động khác nhau.
Do phần lớn nhờ vào thành công của nhóm, trong việc làm cho công nghệ CSP trở nên hiệu quả và đáng tin cậy hơn, vào tháng 10 năm 2016, Bộ Năng lượng đã chọn GE, SwRI và Viện Công nghệ Gas cho Giải thưởng 80 triệu đô la để xây dựng một cơ sở thí điểm 10 MW ở San Antonio. Đội ngũ này đã hoàn thành thiết kế và được phép xây dựng một hệ thống tích hợp đầy đủ để chứng minh tính khả thi của chu trình năng lượng hiệu quả cao, chi phí thấp này. Cơ sở thử nghiệm này sẽ tiến tới sCO2 công nghệ chu trình điện để trình diễn ở quy mô tiện ích, một trong những bước cuối cùng để thương mại hóa.
Chứng minh thành công khả năng tồn tại của công nghệ vượt xa thế hệ năng lượng mặt trời và cũng có thể được sử dụng cho các công nghệ địa nhiệt, hạt nhân và hóa thạch. Nếu thành công, nhà máy có tiềm năng hiệu quả hơn đáng kể so với các nhà máy điện động cơ hơi nước hiện tại, giảm chi phí và làm cho ngành công nghiệp năng lượng mặt trời tiến gần hơn đến việc thương mại hóa sCO2 Công nghệ.
Tìm hiểu thêm về Văn phòng Công nghệ Năng lượng Mặt trời năng lượng mặt trời tập trung công việc.
[ad_2]
Source link