“點(diǎn)火！”“燃燒器正常，燃料供給系統(tǒng)正常，送風(fēng)、排煙系統(tǒng)正常，就地及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)正?！比涨埃颖焙馑咝聟^(qū)中科衡發(fā)動(dòng)力裝備有限公司超臨界二氧化碳發(fā)電示范機(jī)組首次鍋爐點(diǎn)火成功，運(yùn)行穩(wěn)定并進(jìn)入全面調(diào)試運(yùn)行階段。

超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電技術(shù)是熱力發(fā)電領(lǐng)域一項(xiàng)重要的變革性技術(shù)，或?qū)氐赘淖內(nèi)祟悅鹘y(tǒng)熱力發(fā)電方式，讓發(fā)電變得更加清潔、高效。目前，美國(guó)、日本、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家均在全力研發(fā)，我國(guó)此項(xiàng)技術(shù)研發(fā)進(jìn)展處于世界領(lǐng)先地位。

中科衡發(fā)兆瓦級(jí)超臨界二氧化碳發(fā)電示范機(jī)組由衡水高新區(qū)與中科院工程熱物理研究所于2017年合作共建，投資4000萬(wàn)元，核心技術(shù)完全自主研發(fā)。中科衡發(fā)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自入駐以來(lái)，堅(jiān)持刻苦攻關(guān)，2018年成功研制并裝配國(guó)內(nèi)首臺(tái)兆瓦級(jí)超臨界二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，2019年建成國(guó)內(nèi)唯一的兆瓦級(jí)超臨界二氧化碳流體機(jī)械通用測(cè)試平臺(tái)，2021年超臨界二氧化碳發(fā)電示范機(jī)組順利竣工并交付使用。印刷電路板換熱器設(shè)計(jì)和增材制造技術(shù)、空氣源熱泵等相關(guān)衍生技術(shù)成果也已初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

圖：兆瓦級(jí)超臨界二氧化碳發(fā)電機(jī)組（來(lái)自中科院工程熱物理研究所）

目前，世界上主要發(fā)電技術(shù)，除少數(shù)風(fēng)能、光伏等技術(shù)之外，絕大多數(shù)都要利用水這個(gè)工質(zhì)，即使聲名赫赫的核能發(fā)電也不例外。發(fā)電的基本原理就是，煤炭、天然氣、核能等產(chǎn)生的熱量，把水加熱成高溫高壓的水蒸氣，再推動(dòng)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能。

而現(xiàn)在，隨著超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)的出現(xiàn)，用來(lái)轉(zhuǎn)換熱能到機(jī)械能的媒介，不再是水，而是二氧化碳。借助熱源的幫助，將常溫的高壓二氧化碳加熱到600℃之后，通過(guò)透平機(jī)將熱量轉(zhuǎn)變成發(fā)電機(jī)需要的機(jī)械能。處于超臨界狀態(tài)下的二氧化碳將會(huì)同時(shí)保留液體和氣體的兩種狀態(tài)優(yōu)勢(shì)，因此這個(gè)能量轉(zhuǎn)化過(guò)程更為高效。

與傳統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)相比，這套裝置體量小了不少。工作人員介紹，二氧化碳在超臨界狀態(tài)下能量密度高，同樣功率的機(jī)組需要的體積更小，其核心部件如透平機(jī)，同功率下體積只有蒸汽輪機(jī)的二十分之一，結(jié)構(gòu)非常緊湊，適合小型化發(fā)電機(jī)組。同時(shí)，這套發(fā)電機(jī)組還具有效率高的特點(diǎn)。在同等條件下，采用超臨界二氧化碳的機(jī)組發(fā)電效率可提高5%至10%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

該項(xiàng)目竣工并調(diào)試運(yùn)行，標(biāo)志著這一世界級(jí)科技成果已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化前端，為我國(guó)發(fā)電領(lǐng)域節(jié)能降碳探索出了有效路徑，將對(duì)我市打造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的活力新衡水、加速先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)集聚、打造京津冀科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化戰(zhàn)略高地產(chǎn)生重要推動(dòng)作用。該技術(shù)未來(lái)可進(jìn)一步應(yīng)用于高效光熱、核電、艦船動(dòng)力等領(lǐng)域，前景廣闊，將為我國(guó)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和作出更大貢獻(xiàn)。

注：本文轉(zhuǎn)自衡水日?qǐng)?bào)。