从前人类靠烧开水弄电已经过了140多年。即使是像核动力航母那样的高科技玩意儿,还是要靠“蒸汽”来干活。网友都开玩笑说,科技再厉害最后还是得靠烧开水。 但以前的技术有个大问题:效率不高,设备又大又麻烦,没办法用在小功率的地方。好在超临界二氧化碳发电出来了,这事儿就有了大变化。 那什么是超临界二氧化碳呢?简单来说,给二氧化碳加热到31℃以上,再给它加压到73个大气压以上,它就成了一种既像液体密度高又像气体好流动的特殊状态。用这种东西来发电特别省地儿,能量也大,而且效率能超过50%。 以前咱们研发的时候发现,这技术能补上世界上中小功率、高温热源用不上的高效发电这个缺口。 比如我国自己搞的“超碳一号”系统,主要就是个压气机、膨胀机、还有冷却器这些机器凑一块儿。它的体积比传统蒸汽发电小了一半,操作也简单,维修保养费也低。 不过要把它真正用上也不容易。第一个难点是传热不行。这种二氧化碳传热能力只有水的三分之一左右,我们得做那种表面特别大、能扛高压又不怕腐蚀的换热器。 第二个难点是密封太难了。高温高压的二氧化碳推动涡轮机转得飞快,要想不让它漏出去可不容易。我们搞出了一种带内冷却的专用干气密封技术。 第三个难点是控制复杂。这是个循环系统,如果有一台设备出毛病了,别的设备也会受影响。我们做了一大堆样机和控制系统来解决这个问题。 前段时间全球首台15兆瓦的超临界二氧化碳发电机组——超碳一号正式运行了。跟以前的老设备比起来,它占地少了一半多,发的电还多了50%以上。 照这么算的话,如果给全国的烧结余热发电机组都换上这种技术,每年能省下约483万吨标准煤,少排1285万吨二氧化碳。 现在太阳能和风能经常不稳定还容易被弃用,电网管理起来挺头疼。为了破这个局,我们又搞了一个“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”的项目。把那些没被用上的风光电先转化成热能储存起来,然后再用高温熔盐去驱动发电设备。 这一套技术响应快、转换效率高,能给电网提供调峰调频的新手段,让电网运行更稳当。 现在全球都在研究这个技术,咱们中国也得继续努力才行。 审核:王汝霖