【壓縮機網(wǎng)】2015年9月22日，江蘇金通靈流體機械科技股份有限公司與中國科學(xué)院工程熱物理研究所簽署《超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)及系統集成技術(shù)咨詢(xún)服務(wù)協(xié)議》。

 

　　一、協(xié)議簽署背景

 

　　二氧化碳的臨界點(diǎn)溫度約為攝氏31度，壓力約為7.8MPa（78個(gè)大氣壓），將二氧化碳加壓加溫到這個(gè)臨界點(diǎn)壓力和溫度之上就能得到超臨界二氧化碳(SCO2)。在接近臨界點(diǎn)時(shí)，SCO2具有接近液態(tài)的密度和比熱容，但其粘性接近于氣態(tài)。如果將其用來(lái)做動(dòng)力循環(huán)的工質(zhì)，如朗肯循環(huán)和布雷頓循環(huán)，它能夠在很小的體積內傳遞很大的能量，例如同樣300MW的額定發(fā)電功率，以SCO2為工質(zhì)的膨脹機的體積是以水蒸汽為工質(zhì)的蒸汽輪機的1/100。由于SCO2在傳遞能量方面的優(yōu)異性質(zhì)，將它用在動(dòng)力循環(huán)中能夠顯著(zhù)提高循環(huán)效率。2004年，MIT的Dostal等人計算了將SCO2用于下一代核反應堆的可行性，結果表明，采用一級再壓縮和兩級回熱的SCO2布雷頓循環(huán)，在熱源溫度650度，壓比超過(guò)3時(shí)熱功轉換效率 > 50%。再加上該效率對環(huán)境溫度不敏感，非常適合于無(wú)水冷卻，這使得超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)特別適合于太陽(yáng)能光熱和新一代高溫氣冷堆核電站，能夠給這兩個(gè)行業(yè)帶來(lái)顛覆性的變化。

 

　　當前我國的環(huán)境急劇惡化，究其原因，一次能源中煤炭的比例過(guò)大是z*重要的因素，因此，能源結構調整迫在眉睫，加大天然氣、核能和新能源的比例是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。與此同時(shí)，大量的低溫余熱可以回收利用。SCO2的布雷頓循環(huán)可以用于前者，其大于50%的熱電轉換效率對太陽(yáng)能熱發(fā)電和新一代高溫氣冷堆核電行業(yè)極具吸引力。SCO2朗肯循環(huán)可以用于后者，它的工質(zhì)無(wú)毒無(wú)害，是有機朗肯循環(huán)無(wú)法比擬的，而其體積小效率高的優(yōu)勢，又有取代傳統蒸汽輪機的趨勢。因此，發(fā)展SCO2動(dòng)力循環(huán)對節能減排和新能源產(chǎn)業(yè)（尤其是太陽(yáng)能熱發(fā)電和核能）具有顛覆性的意義。 

 

　　整體來(lái)看，SCO2布雷頓循環(huán)發(fā)電系統的研發(fā)在q*范圍內目前仍是一個(gè)新課題，但其優(yōu)良的特性和對發(fā)電技術(shù)可能帶來(lái)的顛覆已經(jīng)受到了越來(lái)越廣泛的認知，其技術(shù)研發(fā)和商業(yè)化應用進(jìn)程的速度也正在逐步加快，市場(chǎng)前景十分廣闊。然而，目前國內電力系統對SCO2循環(huán)技術(shù)的認識還處于十分初級的層面，對該系統進(jìn)行研發(fā)和示范的機構也少之又少。

 

　　清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院進(jìn)行過(guò)初步的物理計算分析：中國科學(xué)院工程熱物理研究所在該領(lǐng)域有較好的基礎研究沉淀與積累。密度高，體積小的SCO2布雷頓循環(huán)發(fā)電系統，它可以廣泛應用于太陽(yáng)能光熱發(fā)電、核電、余熱利用等領(lǐng)域，具有廣泛的應用市場(chǎng)前景。

 

　　二、合作方介紹

 

　　中國科學(xué)院工程熱物理研究所目前已經(jīng)建設成為應用基礎與應用發(fā)展研究有機結合的戰略高技術(shù)研究所，主要從事能源、動(dòng)力和環(huán)境等領(lǐng)域的研究。中國科學(xué)院工程熱物理研究所與公司從2010年10月開(kāi)始聯(lián)合開(kāi)發(fā)新型高效小型蒸汽輪機技術(shù)。目前，公司蒸汽輪機已進(jìn)入了生物質(zhì)發(fā)電、垃圾發(fā)電、太陽(yáng)能光熱發(fā)電、汽機拖動(dòng)等領(lǐng)域。

 

　　三、協(xié)議內容

 

　　1、合作內容

 

　?。?）金通靈根據市場(chǎng)需求分析結合自身資源能力，自主開(kāi)發(fā)超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電系統與技術(shù)。s*期研發(fā)太陽(yáng)能熱發(fā)電用10MWe超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電系統，包括前期的關(guān)鍵技術(shù)驗證、中期的小功率（1MWe）系統示范以及后期的大功率（10MWe）系統與太陽(yáng)能聚光與儲能部分聯(lián)調等。

 

　?。?）金通靈將獲得中國科學(xué)院工程熱物理研究所就超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電系統 提供的技術(shù)咨詢(xún)服務(wù)。

 

　?。?）技術(shù)咨詢(xún)服務(wù)范圍如下：中國科學(xué)院工程熱物理研究所以技術(shù)報告（含文字、圖片、圖紙、電子程序和數據等）的方式提供SCO2壓縮機膨脹機的氣動(dòng)計算、轉子動(dòng)力設計、機械強度計算等服務(wù)，并現場(chǎng)指導金通靈制造、安裝、調試，以及與上述服務(wù)相關(guān)的所有工作。

 

　　2、服務(wù)費用及支付方式

 

　?。?）服務(wù)費用共計：1,140萬(wàn)元，服務(wù)期限為36月；

 

　?。?）付款方式：協(xié)議簽署生效后的10個(gè)工作日內，金通靈支付第一筆款項190萬(wàn)元；在協(xié)議期間內，金通靈每隔半年考核分項任務(wù)的完成情況，按照半年（即每隔6個(gè)月190萬(wàn)元）來(lái)支付咨詢(xún)服務(wù)費；金通靈有權留下z*后一筆190萬(wàn)元作為質(zhì)量保證費，待小功率SCO2布雷頓循環(huán)系統的第三方測試報告獲得雙方認可后支付。

 

　　3、知識產(chǎn)權

 

　?。?）協(xié)議所指的超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)發(fā)電系統是金通靈投資研發(fā)項目，其產(chǎn)生的專(zhuān)利申請權、專(zhuān)利權等知識產(chǎn)權為金通靈所有。

 

　?。?）根據本協(xié)議研究成果所發(fā)表的論文，其署名權由雙方共同擁有，如發(fā)表，需取得雙方書(shū)面同意。

 

　　四、協(xié)議對公司影響

 

　　協(xié)議簽訂后，公司將聯(lián)合中國科學(xué)院工程熱物理研究所從關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)到小規模系統示范，再到與太陽(yáng)能聚光和儲熱系統聯(lián)調中試，為SCO2布雷頓循環(huán)發(fā)電系統的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎，從而占領(lǐng)市場(chǎng)制高點(diǎn)，引領(lǐng)太陽(yáng)能熱發(fā)電和高溫核能的技術(shù)創(chuàng )新。