Китай стартира първия в света генератор на електроенергия със свръхкритичен въглероден диоксид

В Китай бе пуснат в експлоатация първият в света търговски генератор на електроенергия, използващ свръхкритичен въглероден диоксид – вещество, което се държи едновременно като газ и течност при високи налягания и температури. Устройството преобразува отпадъчната топлина от промишлените процеси в електроенергия с ефективност, която е с 50% по-висока от тази на конвенционалните парни системи, като същевременно намалява енергийните загуби и намалява размера на оборудването. Това открива потенциал за компактни енергийни системи за промишлени предприятия и космически кораби.

Новата технология за чиста енергия е разработена от Китайската национална ядрена корпорация (CNNC). Първият блок вече е свързан към мрежата в стоманодобивния завод Shougang Shuicheng в югозападната провинция Guizhou. В рамките на проекта се планира да бъдат въведени в експлоатация два блока с мощност от 15 MW всеки. След като бъдат пуснати в експлоатация, те ще могат да улавят и оползотворяват отпадна топлина с ефективност с 50% по-висока от тази на конвенционалните парни технологии.

Топлоелектрическите централи използват два основни термодинамични цикъла. Цикълът на Ранкин превръща водата в пара, която задвижва турбина. Цикълът на Брайтън се използва в газовите турбини и реактивните двигатели: газът се компресира, нагрява и разширява, което кара турбината да се върти. Новият генератор работи със свръхкритичен въглероден диоксид – вещество, което има едновременно свойствата на газ и течност при високи налягания и температури. Технологията позволява използването на отпадъчната топлина с температура над 700°C за генериране на електроенергия с ефективност над 50 %. За сравнение, при цикъла на Ранкин ефективността е ограничена до 40%.

Основното предимство на технологията е високата плътност на въглеродния диоксид в сравнение с парата. Това позволява използването на компактни турбини и други компоненти за генериране на същото количество електроенергия, което намалява размера и цената на оборудването.

Освен това използването на свръхкритичен въглероден диоксид повишава ефективността на улавянето и преобразуването на топлината от промишлените процеси.

Благодарение на компактността и високата си ефективност подобни агрегати могат да се използват не само в промишлените предприятия, но и в мобилните ядрени енергийни източници, космическите кораби, централите за концентрирана слънчева енергия и други ограничени пространства, където традиционните турбини са твърде обемисти.