Новости

Пилотный проект по сверхкритическому CO2 стремится сделать паровые турбины устаревшими

Пилотный проект по сверхкритическому выбросу CO2 направлен на то, чтобы сделать паровые турбины устаревшими

Паровые турбины по-прежнему производят большую часть мировой электроэнергии, но сверхкритический углекислый газ обещает быть намного дешевле и на 10% более эффективным в качестве среды, чем вода, при использовании турбин в 10 раз меньшего размера. В настоящее время в Сан-Антонио завершено строительство пилотной установки стоимостью 155 миллионов долларов США.

Ленточки были разрезаны на пилотной установке сверхкритической трансформационной электроэнергии (STEP) в Техасе 27 октября, поскольку проект был объявлен «механически завершенным». партнеры: Юго-западный исследовательский институт (SwRI), GTI Energy, GE Vernova и Министерство энергетики США.

Устройство на изображении выше — первая в мире турбина, работающая на сверхкритическом углекислом газе. Это турбина мощностью 10 мегаватт, размером примерно с стол, способная обеспечить электроэнергией около 10 000 домов. Десять мегаватт — это совсем мелочь в энергетическом бизнесе, но сделать это с помощью такой крошечной турбины? Это может оказаться революционным подвигом.

Углекислый газ становится сверхкритическим, когда температура и давление превышают примерно 31 ° C (88 ° F) и 74 бар (1070 фунтов на квадратный дюйм) соответственно. В этот момент он перестает действовать как газ или жидкость, а вместо этого начинает действовать как газ с плотностью жидкости. После этого момента относительно небольшие изменения температуры могут вызвать значительные изменения плотности.

Вода, конечно, тоже может стать сверхкритической – просто для этого требуется гораздо больше энергии, требуя температуры и давления выше 373 °C (703 °F) и 220 бар (3191 фунт/кв. дюйм).

Пилотный проект по сверхкритическому выбросу CO2 направлен на то, чтобы сделать паровые турбины устаревшими

Завод STEP в Сан-Антонио объявлен «механически завершенным» и должен быть введен в эксплуатацию в 2024 г. Юго-Западный научно-исследовательский институт

Свойства этой сверхкритической жидкости CO2 делают ее идеальной для извлечения энергии в системе с замкнутым контуром, и еще в 2016 году General Electric объявила, что начнет строительство пилотной установки для проверки этой идеи на коммерчески значимой установке, рассчитывая достичь мощности 10 МВт. при эффективности извлечения 50% – примерно на 10% лучше, чем нынешние паровые турбины, которые работают в середине 40-х годов – с использованием турбины размером примерно в одну десятую.

Такая турбина может значительно сократить капиталовложения. стоимость установки любого электрогенератора, работающего на тепле и турбинах; Турбины меньшего размера не только будут дешевле, но и настолько компактнее, что вам понадобится меньше земли для данной электростанции. Это также позволит производить больше энергии из заданного источника тепла и по умолчанию снизит выбросы углекислого газа на единицу даже генераторов, работающих на угле и газе.

Кроме того, запуск и включение будет намного быстрее. Прототипам GE, работающим при температуре около 700 °C (1292 °F), требуется около двух минут, чтобы начать генерировать энергию, тогда как паровым турбинам требуется не менее получаса. Таким образом, эти турбины, работающие на CO2, будут гораздо быстрее реагировать на потребности нагрузки, что сделает их еще более полезными в энергосистеме, основанной на возобновляемых источниках энергии.

После того, как технология будет доказана, ее можно будет масштабировать до размеров, необходимых для коммунальных предприятий, и начать вытеснять пар. турбины на электростанциях. Сюда входят электростанции, работающие на ископаемом топливе, а также некоторые ядерные, геотермальные, концентрированные солнечные и другие установки.

До ввода в эксплуатацию пилотной установки еще предстоит работа, но консорциум ожидает, что она начнет работать в 2024 году.

«STEP, несомненно, изменит наше представление о производстве электроэнергии. », — сказал президент и генеральный директор SwRI Адам Гамильтон в пресс-релизе. «Приятно официально запустить этот пилотный завод, на котором созданы потенциально революционные технологии, разработанные прямо здесь, в SwRI».

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»