12月8日,华能集团历经7年自主研发制造的世界首套5MWe超临界二氧化碳循环发电试验机组在西安阎良完成72h满负荷试运行。机组各项指标全面达到设计要求,系统核心设备国产化率达到100%,实现了高标准安全稳定运行。该机组DCS、DEH及ETS控制系统均采用了新华科技NetPAC系列产品。
与传统蒸汽机组不同,该试验机组是将二氧化碳(介质)通过压缩机升压到20MPa以上,再通过锅炉(热源)加热到600℃形成高温高压气体,从而推动气轮机旋转,将热能转化成机械能,最后带动发电机发电。
二氧化碳发电机组具有三大优势:
体积小
同等装机容量的体积只有蒸汽机组的1/25
效率高
在600℃温度下,发电效率比蒸汽机组高3-5个百分点
污染小
采用二氧化碳机组的燃煤电厂,单位发电量碳排放强度可减少10%
此外,二氧化碳发电机组灵活性好,可以快速启停,在0-100%范围内快速变负荷,对于消纳新能源非常有利。
该机组的成功投运,验证了超临界二氧化碳循环发电技术工业运行的可行性,有望彻底改变传统热力发电技术140多年来以水蒸汽为主流工质的发电方式,标志着我国在超临界二氧化碳循环发电技术领域已处于世界领先水平,为进一步提升能源利用效率、实现“双碳”目标提供了重要路径。
该机组DCS、DEH及ETS控制系统均采用新华科技NetPAC系列产品,共设3对控制器,监控点数近2000点,控制范围包括锅炉燃烧系统、锅炉烟风系统、主压缩机系统、高低压透平系统、高低温回热系统及工质预冷稳压、存储气化等辅助系统。
截止目前,NetPAC是国内二氧化碳循环发电领域唯一成功投运的控制系统。未来,新华科技将继续拓展新行业和新领域应用,努力为我国加快实现工业领域“自主可控”贡献新的更大力量。