В Китае запустили первый в мире генератор энергии на углекислом газе
Китайская национальная ядерная корпорация (CNNC) объявила о подключении к сети первого в мире коммерческого генератора электроэнергии на сверхкритическом диоксиде углерода. Генератор введён в эксплуатацию на сталелитейном заводе в провинции Гуйчжоу и использует отходящее тепло производства для выработки электроэнергии, сообщает SCMP.
По данным CNNC, два блока по 15 мегаватт каждый обеспечивают на 50% более высокую эффективность по сравнению с традиционными паровыми электростанциями. Это означает, что энергия, ранее теряемая с горячими газами и дымом, теперь превращается в полезную электрическую мощность.
Принцип работы и преимущества
Сверхкритический диоксид углерода — это CO2, находящийся в состоянии между жидкостью и газом, при котором он приобретает свойства обеих фаз. За счет высокой плотности и теплопроводности вещества генератор может работать компактнее и эффективнее, чем обычные паровые турбины.
«Более плотный, чем пар, CO2 позволяет создавать компактные генераторы, которые можно использовать даже в ограниченных пространствах», — отмечают в Институте механики Китая.
Установка использует высокотемпературное отходящее тепло процесса спекания металла, достигающее 700 °C, что обеспечивает высокую эффективность и удобство монтажа на заводах с ограниченным пространством.
Для сравнения, обычные паровые электростанции при высоких температурах показывают около 40 процентов. Компактность системы также облегчает установку на заводах с ограниченным пространством.
Применение в ядерной энергетике и за ее пределами
CNNC рассматривает возможность масштабирования генераторов для коммунальных и промышленных систем. Сверхкритический CO2 может заменить паровые турбины не только на атомных станциях, но и на мобильных реакторах, космических аппаратах и солнечных электростанциях. Такая универсальность делает технологию особенно перспективной.
Система может работать с меньшими потерями энергии, обеспечивая экономию топлива и сокращение выбросов. Также компактность и высокая плотность рабочей среды открывают новые возможности для судостроения и мобильных энергетических платформ.
Мировой контекст и перспективы
Аналогичные проекты уже тестируются за рубежом. В 2023 году в Техасе США запустили пилотную установку STEP мощностью 10 МВт. Первые испытания при 500°C дали 4 МВт электроэнергии, а в дальнейшем планируется выйти на 10 МВт при 715°C
Китайские инженеры работали над проектом более десяти лет, совершенствуя материалы и системы контроля давления и температуры, чтобы обеспечить стабильную работу установки в промышленной среде. Технология позволяет использовать энергию отходящих газов, что ранее было невозможно, и открывает перспективы для мини-энергетических модулей на заводах, в кораблях и космических аппаратах.
Перспективы революции в энергетике
Сверхкритические CO2-генераторы обещают новую эру в энергетике: экономичное производство, меньшее потребление топлива, сокращение выбросов и возможность компактной установки в ограниченных пространствах. Эти системы могут стать базой для модернизации промышленных предприятий и использования возобновляемых источников энергии, сочетая традиционное производство с инновационной конверсией тепла в электричество.
«Прорыв открывает путь к более эффективной и компактной энергетике, что особенно важно для ограниченных пространств и транспортных решений», — говорят эксперты.
