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又一黑科技,中國開始用二氧化碳發電,未來用電不用發愁了

2022-01-22由 楠竹一 發表于 農業

二氧化碳是什麼

又一黑科技,中國開始用二氧化碳發電,未來用電不用發愁了

圖為發電機

隨著中國研發出又一黑科技,開始使用二氧化碳來發電,那麼中國未來的用電就不用愁了,這一變革性的裝置,將會讓西方國家慣用的水輪發電機系統徹底落後,圈個有用:超超臨界水發電機組指的是鍋爐水溫高達600℃,或者氣壓不低於31MPa的蒸汽鍋爐。

又一黑科技,中國開始用二氧化碳發電,未來用電不用發愁了

圖為發電機

儘管這一次中國展示的5兆瓦級實驗性超臨界二氧化碳發電機組的輸出功率並不算太大,但相比於歐美的同類,已經算是非常驚人的成績了,更重要的是,這次中國展示的超臨界二氧化碳發電機組是100%的國產貨,這意味著西方國家已不可能透過任何方式阻止中國對這套超臨界二氧化碳發電機組進行任何的生產、升級和改造工作。

又一黑科技,中國開始用二氧化碳發電,未來用電不用發愁了

圖為發電機

為什麼中國能以如此驚人的速度完成超臨界二氧化碳發電機組的國產化,這個問題讓西方國家們感到非常疑惑,只是對中國而言,這個問題實際上很簡單,因為在研發和生產二氧化碳超臨界發電機組之前,中國已經是超臨界水發電機組研發和生產的行家,早在2007年,國產超臨界水60萬千瓦級別發電機組的訂貨數量已經達到九十多臺,100萬千瓦的同類產品訂貨量高達50臺,在中國的超臨界發電機組技術已經完全成熟的前提下,研發臨界壓力、臨界溫度和管道腐蝕對抗要求比超超臨界水發電機組還要低一個等級的超臨界二氧化碳發電機組,對於中國而言根本就不是什麼問題。

儘管在技術上,超臨界二氧化碳發電機組比起超超臨界水發電系統要更為簡單,但以二氧化碳作為工質和載體,比起中國目前已經熟悉了的超臨界水發電機組來說有著更大的好處:首先,超臨界二氧化碳的性質比起超臨界水來說更為穩定,對管道的腐蝕性更低,這決定了超臨界二氧化碳對裝置的維護需求將遠低於使用超臨界水的其他產品,其次,二氧化碳相對於超臨界水而言,其自身分子密度較高,而且不具備擴散性,這讓超臨界二氧化碳發電機組只需要驅動一個小渦輪就能夠得到足夠的動力,無須滿足超臨界水的蒸汽化要求,而被迫使用體型龐大的多級渦輪才能充分利用工質。

又一黑科技,中國開始用二氧化碳發電,未來用電不用發愁了

圖為發電機

超臨界二氧化碳工質相比於超超臨界水最大的優勢,在於二氧化碳在同樣很容易獲得的前提下,自身的比熱容遠小於水,這讓超臨界二氧化碳發電機組只需要較少的熱量就能進入發電狀態,而同樣的鍋爐如果用來將水加熱到超臨界狀態,甚至是超超臨界狀態所需要耗費的燃料和時間,可比加熱二氧化碳要多得多了,在面對類似於發電機組故障,又或者遠端供電線路遭遇破壞,迫使目標發電機組需要緊急全速執行的時候,這種迅速提升發電機輸出功率的能力,將會是超臨界二氧化碳發電機組相對於普通超超臨界水電機組最大的優勢。

隨著中國對下一代超臨界二氧化碳發電機組的研發計劃已經完全展開,用不了多久,人們將能看到超臨界二氧化碳發電機組被應用到現有熱力發電系統的計劃,而到了那個時候,就距離中國實現碳回收,以及本國真正意義上的能源富足不遠了。