我国成功研制首座超临界CO₂太阳能光热发电机组

我国成功研制首座超临界CO₂太阳能光热发电机组

引用

中国科学院

1.

http://www.iee.cas.cn/xwzx/kydt/kxdt2020_204261/202408/t20240822_7309342.html

近日，由中科院电工研究所牵头承担的国家重点研发计划“超临界CO₂太阳能热发电关键基础问题研究”项目顺利通过国家自然科学基金委组织的项目绩效评价。这标志着我国在可再生能源领域取得重要突破，成功研制了首座超临界CO₂太阳能光热发电机组。

该项目实施地位于北京延庆，经过5年的技术攻关，研究团队在多个关键技术领域取得突破。项目负责人、电工所研究员王志峰详细汇报了项目执行和完成情况，并现场演示了200kW超临界CO₂太阳能热发电系统的运行。

超临界二氧化碳工质发电技术作为一种高效率、灵活性强、环保、成本低的新型能源技术，具有广阔的应用前景和发展空间。经过5年的技术攻关，研究团队着重解决了三个关键科学问题：

1. 在高温吸热器设计理论及方法方面，建立了聚光太阳辐射在柔性不连续颗粒流内的时空协同吸收、转换和传热机理，研制了3种聚光器和包括700℃／1MWth颗粒吸热器在内的4种吸热器，提出了2种高密度能量测量方法。

2. 在储热放热模式对系统性能的影响机理关键科学问题方面，探索了熔融盐对金属腐蚀抑制机理，突破高温固体吸热颗与超临界CO2在变热流、变温度和强变物性条件下的换热特性匹配，研制了包括550℃／1MWth流化床颗粒／超临界二氧化碳换热器在内的3种储热换热装置。

3. 在能量转换过程的相互作用机制方面，构建了高太阳能流、高温、高膨胀比、高比功的高效太阳能热发电系统主要参数本构匹配关系，开发了以超临界CO2流动为核心的光－热－电能量转化全系统模型，研制了550℃／200kW 超临界CO2透平发电机组，建立了基于超临界CO2工质的“光－热－电”实证系统，并实现运行。

项目经过5个小时的答辩与专家质询，专家组一致给予了高度评价，并建议推广实施。

超临界二氧化碳太阳能热发电实验基地（北京延庆）