二氧化碳发电？中国首次完成100千瓦级发电演示验证
中新网北京9月3日电 (记者 孙自法)记者9月3日从中国航空发动机集团(中国航发)获悉，由中国航发动研所研制的100千瓦(kW)级超临界二氧化碳闭式循环动力装置，近日完成发电演示试验，这是中国首次完成该功率等级的二氧化碳动力装置满功率发电演示验证。
此次试验过程中，装置运行平稳、各项性能数据满足设计指标，充分验证了100千瓦级超临界二氧化碳闭式循环动力技术路线的可行性与先进性，对提升工业余热利用效率，推动中国传统产业绿色低碳改造升级具有重要意义。
中国航发项目团队介绍，目前传统的各类蒸汽发电装置用热量将水变为水蒸气，推动叶轮转动来发电。超临界二氧化碳处于高温高压条件下的特殊流体状态，兼具气体流动性和液体高密度特性。超临界二氧化碳闭式循环动力装置将传统的水蒸气替换为超临界二氧化碳，将二氧化碳封闭在整个系统中加热、做功、冷却循环，带动叶轮转动，实现发电的功能。
超临界二氧化碳闭式循环动力装置由压缩机、换热器、涡轮等部件组成，利用二氧化碳作为工作介质的强换热和小压缩功耗等特点，通过换热器吸收外部热量从而获得高效动力输出。
相较同为闭式运行的传统蒸汽动力，二氧化碳动力装置的核心优势主要体现在效率突破、系统紧凑性、运行灵活性、环保性等方面，成为颠覆能源和动力格局的“游戏规则改变者”，能更好适应中小型燃气轮机排气余热发电、中小型工厂烟气余热发电、分布式能源等空间环境要求严格的场合。
中国航发动研所充分发挥中小型航空发动机技术优势，攻克小尺寸高能量密度叶轮机械设计、高温高转速高压差动密封设计等闭式高压运行带来的技术难题，二氧化碳动力装置采用自启动核心机+动力涡轮分体构型并联布局，相较于常规的电机内置一体机构型或者电驱压缩机+动力涡轮分体构型，具有结构简单紧凑、功率响应迅速、易于维护、易于功率扩展等特点，也能显著降低制造成本，有利于提升该新型动力装置的市场竞争力。
中国航发动研所表示，后续将积极拓展该新型二氧化碳动力装置的应用场景，服务中小型燃气轮机排气余热发电、分布式能源系统等领域，根据市场需求研发相应功率等级产品，助力节能减排。(完)