中国CO₂发电机投入运营,颠覆140年发电方式

图为二氧化碳超临界透平

    随着中国最新式的二氧化碳发电机正式投入运营，中国在发电领域上又一次领跑全球，因为使用二氧化碳作为工质这种发电方式颠覆了140年以来通过加热水和氢气并驱动涡轮机的发电方式，圈个有用：超临界，就是流体承受的压力和温度超过临界温度时的状况，很显然中国的二氧化碳超临界发电技术这一发明，或将改变未来所有基于热机体系的所有发电系统。

    在去年12月，中国华能集团对外公开了一个消息：中国自行研发的最大型超临界二氧化碳循环发电机组成功完成了72小时的试运行，并开始进入正式运行状态，这款满负荷运行时最高机体温度高达600℃的发电机可以提供最大5兆瓦的发电功率，并在发电机组进入最高负荷状态时，所有指标均符合安全标准，因此，华能集团确认这款超临界二氧化碳发电机可以被对外推广。

    相比使用高压水蒸气和氢气驱动的大型涡轮机发电系统，超临界二氧化碳循环发电机有着以下一系列的优点：首先，二氧化碳相对于高温水，又或者是水蒸气而言，是相对惰性的，它对整个循环系统材料的腐蚀性非常低，因此，只要考虑金属疲劳和设备故障问题，超临界二氧化碳循环系统实际上是非常好维护的，其次，超临界二氧化碳非常稠密，这意味着只需要一个小型涡轮机就能有效利用二氧化碳的力量，而无须使用巨型涡轮机应对高速膨胀的水蒸气。

    而且，二氧化碳是目前人类能够找到的，最容易进入气相与液相超临界状态的常见物质，尽管超饱和水蒸气也同样可以通过被加压的方式进入超临界状态，但想要让软水维持超临界状态所需要的温度和压力远高于二氧化碳，再加上超临界水对管道材料和涡轮机的腐蚀性更强，因此，想要大规模推广超临界水工质涡轮循环发电系统的难度，实际上要比推广超临界二氧化碳循环系统的难度要高得多。

    如果使用超临界二氧化碳循环系统取代现有以水作为工质的热循环发电机组，这不仅意味着发电机组体型的大幅度降低，还将能有效提升发电机组的启动效能和循环效率，这将能让现今的天然气火电系统、核电系统、地热发电系统、聚焦式太阳能发电系统和核动力船舰的动力效能得到大幅度的提升，尤其是超临界二氧化碳循环发电机组自身相对于常规蒸气发电机组而言相对极小的体型和结构通用性，这将能让包括核动力潜艇、核动力航空母舰在内一系列的先进军事船只获得相当巨大的好处。

    难怪超临界二氧化碳循环发电体系能被称作是中国能源史上的重大革新，因为这一发电机组，不仅颠覆了140年以来基于加热水，并通过水蒸气循环做功驱动涡轮机发电的方式，还大大提升了该类热机的运行效能，难怪就连外国，也会对二氧化碳超临界发电系统如此重视。