電是現(xiàn)代社會(huì)和國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行最重要的保障,沒有電,就只有退回去茹毛飲血,光著屁股跑了。最近央視新聞曝光了中國自主研發(fā)的一套二氧化碳發(fā)電機(jī)組,已經(jīng)正式投入運(yùn)行,或?qū)氐最嵏踩祟?40年來的發(fā)電方式。 目前世界上發(fā)電,除少數(shù)風(fēng)能、太陽能等技術(shù)之外,絕大多數(shù)都要利用水這個(gè)工質(zhì),即使聲名赫赫的核能發(fā)電也不例外。基本原理就是,煤炭、天然氣、核能等產(chǎn)生的熱量,把水加熱成高溫高壓的水蒸氣,再推動(dòng)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能。不管是火電站還是核電站,人們都能看到那個(gè)巨大的“煙囪”——用來冷卻水的冷卻塔,保證水的循環(huán)利用,以節(jié)約用水。 什么叫超臨界呢?要了解這項(xiàng)技術(shù)的顛覆性意義,我們首先要知道什么叫超臨界。世界上的物質(zhì)會(huì)隨著溫度和壓力變化,呈現(xiàn)出固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種形態(tài)。如果把處于氣液平衡的物質(zhì)升溫加壓,熱膨脹會(huì)引起液體密度減少,壓力升高,氣液兩相界面消失成為均相體系,這個(gè)點(diǎn)就稱為臨界點(diǎn)。流體溫度和壓力超過臨界點(diǎn),氣液性質(zhì)就會(huì)趨于近似,具有極為獨(dú)特,兼具氣體和液體的物理特征,黏度低、密度大,有良好的流動(dòng)、傳質(zhì)、傳熱和溶解性能。 超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電就是利用這一性質(zhì),把水徹底打入了冷宮,因?yàn)楸绕鹩盟畞碜龉べ|(zhì),它具有四大優(yōu)勢: 一、體積小,僅相當(dāng)于蒸汽機(jī)組的1/25二、效率高,發(fā)電效率增3-5%超臨界二氧化碳循環(huán)沒有相變,可有效減小壓縮功,提高發(fā)電效率,根據(jù)測算,在溫度600℃下,其發(fā)電效率比蒸汽機(jī)組高3-5個(gè)百分點(diǎn)。 三、污染小,減少10%碳排放水的臨界溫度374℃ ,臨界壓力22.1兆帕,而二氧化碳臨界溫度為僅為31.26℃,臨界壓力僅為7.29兆帕,可以說臨界條件大大降低,從而節(jié)約了燃料,降低了廢棄物的排放。從華能的數(shù)據(jù)來看,二氧化碳循環(huán)發(fā)電機(jī)組的碳排放可減少10%。 四、調(diào)峰容易,可實(shí)現(xiàn)0~100%全負(fù)荷調(diào)峰由于水的臨界條件較高,用電峰谷差越大,電網(wǎng)調(diào)峰幅度和難度就越大。比如我國邢臺(tái)電廠200兆瓦的國產(chǎn)8號(hào)機(jī)組,一個(gè)調(diào)峰周期在8個(gè)小時(shí)左右,升至滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)最快都要90分鐘,一次調(diào)峰經(jīng)濟(jì)損失約為92噸標(biāo)準(zhǔn)煤。而二氧化碳的臨界條件低,調(diào)峰容易,可實(shí)現(xiàn)0-100%全負(fù)荷調(diào)峰。 |
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