由于處于超臨界狀態(tài)下的二氧化碳具有傳熱性、粘度低等優(yōu)點(diǎn),可以大大降低渦輪機(jī)械和換熱器等機(jī)械的維護(hù)成本。
超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中的一種,是以超臨界狀態(tài)的二氧化碳作為工質(zhì),將熱源的熱量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,其熱源可以來自太陽能、業(yè)廢熱、地?zé)崮堋⒒剂先紵榷鄠€領(lǐng)域。超臨界二氧化碳技術(shù)存在發(fā)電效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn),能夠彌補(bǔ)光熱發(fā)電的缺點(diǎn),在全球范圍內(nèi)備受青睞,行業(yè)發(fā)展前景較好。
超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)主要是由壓縮機(jī)、透平、回?zé)崞鳌⒗鋮s裝置、吸熱裝置等組成。由于處于超臨界狀態(tài)下的二氧化碳具有傳熱性、粘度低等優(yōu)點(diǎn),可以大大降低渦輪機(jī)械和換熱器等機(jī)械的維護(hù)成本。且二氧化碳的超臨界易到達(dá)、無毒無味、安全、純度高、價格便宜,使得其較為適合作為熱力循環(huán)的工質(zhì)。
超臨界二氧化碳渦輪機(jī)是超臨界二氧化碳循環(huán)光熱發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分,是該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的基礎(chǔ),因此當(dāng)前美國、中國、法國、日本等多個國家均在超臨界二氧化碳渦輪機(jī)領(lǐng)域有布局,將加速超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2021-2025年中國超臨界CO2發(fā)電行業(yè)市場供需現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢預(yù)測報告》顯示,由于超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢較為明顯,因此備受各國青睞,在全球市場中多個國家企業(yè)在領(lǐng)域布局,其中較為知名的企業(yè)有布雷頓能源公司、法國電力公司、通用電氣公司、北京首航艾啟威公司、日本東芝、神華國華、首航高科、金通靈流體機(jī)械公司、中國核動力研究設(shè)計院等。由于超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)行業(yè)門檻較高,國內(nèi)布局在該領(lǐng)域的企業(yè)相對較少,未來市場存在較大發(fā)展機(jī)遇。
在全球范圍內(nèi)超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)逐步走向商業(yè)化,已經(jīng)有多臺1-10MW級別的機(jī)組處于商業(yè)化運(yùn)營階段,我國針對該項(xiàng)目的研究也在不斷得到突破,在2019年中科衡發(fā)和華電同德舉辦了超臨界二氧化碳發(fā)電裝備產(chǎn)業(yè)化儀式。
新思界產(chǎn)業(yè)分析人士表示,超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)能夠改善光熱發(fā)電存在的高成本問題,且存在環(huán)保、安全等優(yōu)勢,符合現(xiàn)代能源發(fā)展的趨勢,因此備受全球各國青睞,市場發(fā)展?jié)摿薮蟆3R界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)行業(yè)門檻較高,當(dāng)前在該領(lǐng)域布局的企業(yè)較少,市場競爭較為分散,行業(yè)尚處于發(fā)展初期,未來發(fā)展前景較好。