全球首套，顛覆200年能源規(guī)則，中國二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)有多強(qiáng)？

中國再次挑戰(zhàn)不可能，全球首套超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng) “超碳一號(hào)”，被中國研發(fā)出來了，人類首次用二氧化碳替代水作為發(fā)電熱量載體。

這可不是實(shí)驗(yàn)室里的小打小鬧，而是顛覆了全球能源的認(rèn)知！

啥意思呢？

以前發(fā)電系統(tǒng)被稱為“燒開水”，不管你是火力發(fā)電、還是核能發(fā)電，核心邏輯從來沒變過—燃燒燃料加熱水，讓水變成高壓蒸汽，去推動(dòng)機(jī)械帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，因此很多人將它比喻成“燒開水”

其中水作為能量的“搬運(yùn)工”，是必不可少的載體，這套邏輯已經(jīng)運(yùn)行了200年了。而且由于需要大量水資源，效率有瓶頸，還要大規(guī)模管道等等問題，導(dǎo)致發(fā)電效率始終無法提升。

有很多科學(xué)家都想要研發(fā)更先進(jìn)的方式，可惜因?yàn)殡y度太大都沒能實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)在被中國給實(shí)現(xiàn)了，那就是用超臨界二氧化碳來替代水！

什么是超臨界狀態(tài)？

大家都知道，地球上物質(zhì)有四態(tài)，括固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)及等離子體，超臨界狀態(tài)就是剛好處于液態(tài)和氣態(tài)臨界點(diǎn)的時(shí)候。

這時(shí)二氧化碳既不是我們熟悉的氣體，也不是液體。它像氣體一樣幾乎沒有粘度，能無孔不入地流動(dòng)，又像液體一樣密度極高，擁有強(qiáng)大的載熱能力。

正是這種“雙重特質(zhì)”，讓它成為了發(fā)電循環(huán)中近乎完美的工質(zhì)。

整個(gè)發(fā)電的原理和水蒸氣發(fā)電是一樣的：超臨界二氧化碳先被壓縮，然后加熱成高溫高壓狀態(tài)，這股高壓“熱流”隨后沖向渦輪機(jī)，推動(dòng)葉片高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。做完功的二氧化碳經(jīng)過冷卻，再被壓縮回起點(diǎn)，開始下一個(gè)循環(huán)。整個(gè)過程在一個(gè)完全密閉的系統(tǒng)中進(jìn)行，二氧化碳本身不被消耗，只是周而復(fù)始地?fù)?dān)任著“能量快遞員”的角色。

換句話說，它可以完美代替水，而且好處很多。

首先設(shè)備可以縮小化，現(xiàn)在大型發(fā)電廠面積非常大，最主要原因是因?yàn)橛写笮驮O(shè)備將水資源變成水蒸汽，現(xiàn)在這一步減少了，那么超臨界二氧化碳發(fā)電就不用那么多繁雜的設(shè)備了。比如“超碳一號(hào)” 核心僅由 “兩機(jī)三器一系統(tǒng)” 構(gòu)成，只有傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備的四分之一大小。

其次損耗低，超臨界二氧化碳密度高推動(dòng)葉輪做功效率更高，避免能量分散、而且它的粘性小也可以減少摩擦損耗。

更關(guān)鍵的是效率提升，傳統(tǒng)蒸汽發(fā)電中 “水 - 蒸汽 - 水” 循環(huán)變相，但是每次變化都會(huì)帶來熱量損失，而超臨界二氧化碳是封閉式循環(huán)，可以減少損失，除此之外，在設(shè)備、物質(zhì)本身差距也會(huì)帶來效率提升。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，“超碳一號(hào)”發(fā)電效率提升42.7%，余熱利用率上提升超過 50%，年發(fā)電量提升更是超過了 84%。

別小看這幾個(gè)百分點(diǎn)，這幾乎是革命性提升。

很多國家為了這1%的發(fā)電效率提升，幾乎研究了十幾年。在能源領(lǐng)域，一點(diǎn)點(diǎn)差距意味著同樣燒掉一噸垃圾，新系統(tǒng)能多產(chǎn)出不少電。

總結(jié)一句話就是：這套設(shè)備不但體積小，而且發(fā)電效率高，還不需要大量的水資源。

除此之外，這套系統(tǒng)的顛覆性還遠(yuǎn)不止于效率。

你想想看，這樣的設(shè)備是不是可以用在很多地方？比如軍艦或潛艇，更小的體積和更高的效率可以直接轉(zhuǎn)化為更強(qiáng)的續(xù)航力和更大的作戰(zhàn)半徑。

而且，它原材料多樣化，甚至能合理利用工業(yè)廢料，在工業(yè)制造過程中，有大量的400℃以上廢熱被白浪費(fèi)，過去只能排入環(huán)境。

現(xiàn)在卻能通過這套系統(tǒng)“變廢為寶”，收集起來發(fā)電。

更絕的是，由于采用全密閉循環(huán)，它既不消耗珍貴的水資源，也沒有工質(zhì)泄漏的風(fēng)險(xiǎn)——在缺水地區(qū)或環(huán)保敏感區(qū)域，這簡(jiǎn)直是福音，比如核電站在用的時(shí)候，是不是就能減少核廢水的產(chǎn)生？

如果再搭配二氧化碳捕捉技術(shù)，那么更強(qiáng)了，把捕集到的二氧化碳直接壓縮到超臨界態(tài)，既方便輸送和封存，又能當(dāng)場(chǎng)拿來當(dāng)發(fā)電工質(zhì)。

這相當(dāng)于把溫室效應(yīng)的“元兇”變成了能源革命的“幫手”——二氧化碳不再是純粹的環(huán)境負(fù)擔(dān)，而是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵一環(huán)。

未來，這套系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景幾乎無所不在。

或許我們正在見證能源領(lǐng)域的一次大變革，以前誰能想到，導(dǎo)致溫室效應(yīng)的二氧化碳，會(huì)成為顛覆能源格局的關(guān)鍵。