超临界二氧化碳(SCO2)循环发电具有高参数效率高、全负荷灵活性好、机组占地面积小和热源适用性广等优点,在火电、光热发电和小型核电等应用领域相比传统蒸汽动力循环更具优势。
本项目历时8年攻关,形成了超临界二氧化碳循环发电系统性原创理论和成套设备设计制造技术体系,建成了国际首座5MW超临界二氧化碳循环发电机组,实现了高效灵活连续稳定运行。主要创新点包括:(1)建立了基于广义卡诺循环的超临界二氧化碳循环发电系统构建原理和高效灵活运行控制策略;(2)开发了变物性超临界二氧化碳高效低阻热量传递技术,研制成功系列化新型印刷电路板(PCHE)换热器;(3)开发了高壁温大流量超临界二氧化碳锅炉分质协同能量输运技术;(4)开发了高能量密度超临界二氧化碳透平和考虑局部冷凝的超临界二氧化碳压缩机设计方法。
授权发明专利20项,国际专利7项,软著5项,制订行业团体标准2部,发表SCI/EI等论文20篇。由秦裕琨院士、姜培学院士、高翔院士等行业专家技术鉴定认为:项目研究成果极大地推动了超临界二氧化碳循环发电技术的发展,全面带动了国内新型动力装备全产业链的技术进步和国产化进程。项目成果在火力发电、光热发电和核电等领域得到全面应用,新增合同额4.2亿元,实现了我国在该技术领域从跟跑到并跑再到部分技术领跑的跨越式发展,对构建新型电力系统和能源绿色低碳转型具有重要战略意义。