CSPPLAZA光熱發電網訊：據外媒消息，美國西南研究院(SwRI)、GTI Energy公司和GE Vernova(GE)公司于10月27日宣布由美國能源部資助的10MW“超臨界變革性發電”（STEP）示范試點項目機械完工，該試驗設施耗資1.55億美元，使用超臨界二氧化碳（sCO?）動力循環，展示了一種更高效低成本的新型發電方法，是世界上最大的CO?技術示范設施之一。

通常，CO?無毒且不易燃，當CO?保持在臨界溫度及壓力以上時，可像氣體一樣工作，但密度接近液體。與傳統發電廠在電力循環中使用水作為熱介質不同，該項目設計使用高溫sCO?作為循環工質，其熱力學特性可將發電效率提高10%。sCO?動力循環技術具有兼容集中太陽能發電和工業余熱的功能。

此外，STEP試點電廠通過使用sCO?作為工作流體可實現渦輪機機械裝置尺寸約為傳統發電廠組件的1/10，從而減少占地面積和建設成本。例如，STEP試點電廠桌面大小的sCO2渦輪機可為多達10,000個家庭供電。

圖：超臨界二氧化碳渦輪機

據了解，由SwRI、GTI Energy和GE合作設計的STEP試點電廠是世界上最大的sCO?技術示范設施之一，于2018年10月15日動工，2020年完成建設。該試驗廠今年首次在超臨界流體條件下使用CO2壓縮機運行，該設施的運行將持續到明年初。此項目的核心目標是顯著提高這種新技術的效率、經濟適用性、操作靈活性、滿足空間需求和環境性能。

據悉，SwRI是sCO?動力循環開發的行業領導者，其工作人員開展了許多美國能源部的項目，以推進sCO?動力循環渦輪機與熱交換器研發、循環和系統的效率提升、技術可靠性和商業化探索等相關工作。

背景資料：

鑒于超臨界二氧化碳循環發電技術的明顯優勢，近年來，美國、法國、日本、韓國等國家的頂級研發機構和電力企業紛紛圍繞該技術開展了一系列基礎研究和產業化布局，力圖搶占該領域的技術主導權。

美國更是將該技術作為未來光熱發電技術迭代升級的重要突破口，“超臨界二氧化碳布雷頓循環系統研發項目”也是美國能源部（DOE）推進的“Sunshot”攻關計劃的重要項目之一。

傳統的光熱發電技術采用導熱油或熔鹽為介質，導熱油溫度上限為400攝氏度左右，硝酸鹽則為590攝氏度左右，這限制了光熱發電系統的性能提升。

超臨界二氧化碳循環600到800℃的運行溫度將打破這一溫度壁壘，可以使光熱發電效率提高10%，發電成本下降20%甚至更多。