超临界二氧化碳循环发电系统是一种先进的热功转换技术，采用超临界二氧化碳作为工作介质，在封闭的热循环中工作，热源温度超过500时，超临界二氧化碳循环适合热源温度，可利用400-700个热源，循环效率高至40%-50%，结构紧凑，可实现10-20MWe的模块化设计。那么，下面就来了解一下超临界二氧化碳太阳能热发电技术发展现状。

　　开始大量系统集成与优化研究，主要用于高温反应堆发电；但是，在当时的技术条件下，许多难题无法解决，此后发展缓慢。本世纪初以高温为特征的第四代核反应堆受到广泛重视，发电的研究逐渐受到关注。将超临界二氧化碳发电技术与塔式太阳能集热技术相结合形成的塔式太阳能超临界CO2发电系统，具有大幅提高能效、降低发电成本的潜力，促进了超临界CO2的发展，开始进入技术开发和实用阶段。

　　系统集成研究进展和机制

　　1.系统集成研究进展

　　60-70年代，以简单回热型超临界二氧化碳循环为基础，开展了深入的系统集成研究，根据超临界流体有无分流，将超临界流体分为有无分流和有无分流，降低循环散热温度、提高再热循环吸热温度、减少中间回热或再压缩回热过程的不可逆损失、分段膨胀、预压缩、并联涡轮方法提高系统能耗。

　　2、再压缩超临界二氧化碳能效提升机理

　　通过接近临界点的物性变化提高循环发电效率

　　超临界二氧化碳循环热功转换效率高的原因与二氧化碳工程在临界点附近非理想性强直接相关。临界点附近的压缩因子和比热的变化。临界点附近超临界CO2的压缩因子在0.2-0.5之间远高于常压空气(1左右)，临界点附近比热在30kJ/kgK以上，常温常压空气比热(远高于1kJ/kgK)的压缩因子降低，压缩过程能耗减少，在相同热源条件下，超临界二氧化碳循环的工作温度区间变得更大，相应地效率大幅提高。

　　利用再压缩工艺提高循环发电效率回热过程是超临界二氧化碳中重要的过程之一，传热过程必然存在传热温差，传热温差越大，传热过程的不可逆性越强，系统热效率也越低。超临界二氧化碳简单回热循环和再压缩循环的回热过程T-Q，蓝色和红色线的差异表示传热温差的大小。在小传热温差相同的条件下，再压缩循环略微增加了回热过程的传热量，但回热过程的传热温差大幅降低，再压缩技术大幅降低了回热过程的不可逆损失，与单纯回热循环相比，再压缩循环的发电效率提高了近10个百分点。

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