Будет 5 фото, просьба не ломать, об окончании сообщу.
Это — трансформационный скачок в развитии ядерных реакторов нового поколения и передовых энергетических систем, которые можно будет размещать на мобильных установках, космических аппаратах и концентрированных солнечных электростанциях.
Китай ввел в эксплуатацию первую в мире коммерческую энергоустановку на сверхкритическом диоксиде углерода. Это — революционная технология чистой энергии, разработанная Китайской национальной ядерной корпорацией (CNNC).
Установка, использующая для передачи тепла диоксид углерода вместо пара, была подключена к сети на металлургическом заводе в провинции Гуйчжоу на юго-западе Китая для выработки электроэнергии из отработанного тепла.
Ожидается, что после выхода на полную мощность две энергоустановки мощностью 15 мегаватт каждая будут на 50% эффективнее в улавливании и использовании бросового тепла от сталепроизводства для генерации электричества по сравнению с существующей паровой технологией. Это также означает трансформационный скачок в развитии ядерных реакторов нового поколения и передовых энергетических систем, которые можно будет устанавливать для выработки энергии на мобильных установках, космических аппаратах и в концентрированных солнечных электростанциях.
Ожидается, что проект, реализованный Институтом ядерной энергетики Китая и компанией Jigang International Engineering and Technology, заложит основу для развития данной технологии. Эта установка для генерации энергии из бросового тепла на сверхкритическом диоксиде углерода, расположенная на государственном сталелитейном заводе Shougang Shuicheng в городе Люпаньшуй, является является первой в мире коммерческой установкой такого рода, подключенной к энергосети.
Тепловые электростанции обычно работают на основе двух основных термодинамических циклов. Цикл Ренкина, используемый на паросиловых установках, предполагает, что вода нагревается до тех пор, пока не превратится в водяной пар, который используется для привода турбины и выработки электроэнергии.
Цикл Брайтона, используемый в газовых турбинах и реактивных двигателях, предполагает сжатие газа до высокого давления с последующим нагревом, что приводит к расширению и вращению турбины.
Генерация электроэнергии на сверхкритическом диоксиде углерода основана на использовании CO₂ в сверхкритическом состоянии — выше критического давления и температуры, при которых он обладает свойствами как газа, так и жидкости. В качестве источника энергии для этого процесса может использоваться бросовое тепло, в том числе образующееся при спекании — процессе уплотнения и соединения стального порошка. Температура такого отработанного тепла может достигать 700 с лишним градусов по Цельсию.
Согласно данным Института механики Китайской академии наук, при использовании высокотемпературных источников тепла эффективность цикла Ренкина на паросиловых установках ограничена примерно 40%. Для сравнения, свойства сверхкритического диоксида углерода позволяют достичь эффективности генерации электроэнергии на уровне свыше 50% даже при использовании высокотемпературных источников тепла.
По данным одной из крупнейших китайских энергетических компаний, Hanwha, углекислый газ начинает вести себя одновременно как газ и как жидкость при температуре выше 31 градуса Цельсия и давлении 74 бара. Гибридное поведение этого соединения характеризуется такими свойствами, как низкое трение (как у газа) и высокая плотность (как у жидкости). К преимуществам технологии Hanwha относит тот факт, что таким генераторам не нужна вода или топливо, они требуют гораздо меньшего обслуживания, а используемое ими оборудование гораздо проще, чем то, что требуется другим генераторам. Кроме того, сверхкритический углеродный генератор может похвастаться КПД более 50% по сравнению с 40% у традиционной технологии тепловой генерации.
Кроме того, сверхкритический диоксид углерода обладает большей плотностью, чем пар, что означает возможность создания установок с меньшими турбинами и другими компонентами при той же выходной мощности. Это делает их перспективными для использования в ограниченном пространстве, например, на кораблях и космических аппаратах.
Институт ядерной энергетики Китая ведет исследования и разработку энергоустановок на сверхкритическом диоксиде углерода более десяти лет. Газета South China Morning Post отмечает, что преимущества технологии сверхкритических углеродных генераторов также делают ее более широко применимой: поскольку сверхкритический диоксид углерода плотнее пара, генераторы не обязательно должны быть такими большими, как в паровых электростанциях, что позволяет устанавливать их, например, на кораблях или космических аппаратах. Кроме того, их можно устанавливать в любом ограниченном пространстве.
От себя добавлю, что данная установка может утилизировать тепло с температурой 30-40оC (вырабатывая при этом электроэнергию) и может стать альтернативой современным градирням, а это уже действительно новый уровень в энергетике. Использование низкопотенциального тепла – это проблема с двухсотлетней историей.
Помимо этого проекта, в 2024 году КННК (Китайская национальная ядерная корпорация ) приступила к осуществлению демонстрационного проекта <<Хранение энергии расплавленной соли + сверхкритическая выработка электроэнергии CO>>, который был отобран для пятой партии основного первого в своем роде энергетического оборудования в Китае и, как ожидается, завершит демонстрационное развертывание к 2028 году.
Я чёт не понял. В статье речь то об ядерной энергетике, то об использовании тепла, получаемого при выплавке стали. Как я понял, вся революционность - в использовании нового теплоносителя. Который не в разы лучше любого прежнего. Революция-то в чем именно?
Не понятно, как будет забираться тепло с ядерной реакции, или сталь плавят, че прям на диоксиде углерода ? Понятноч что описан принцип технологии, а не применение
Выглядит круто, нужное изобретение!
Размещено через приложение ЯПлакалъ
Раньше шпионы добывали секретные разработки и сверхтехнологии других стран,чтобы не отстать от прогресса и развивать экономики. Сейчас схемы на ЯПе выкладывают,но никто ничего даже по готовым схемам с разъяснениями сделать не может кроме "лады"(это к примеру).
Такую штуку можно в видеокарте во время игр прикрутить и будет почти перпетум мобиле.
Любой кондиционер, выбрасывающий тепло; выхлопные газы от автомобиля; любое производство, где есть хоть какой-то выброс тепла в виде пара или уходящих газов, может снять это тепло и превратить его в электрическую энергию с помощью такой установки. КПД у неё будет не большой - от отдельной установки - процентов 10-15, но хочу напомнить, что КПД паровоза был на уровне 6-9%, тем не менее ими пользовались.
Китайцы смогли повысить КПД цикла, хотя многие считали, что потенциал повышения КПД уже исчерпан. В социалистическом Китае это будет повышение эффективности при выработке электроэнергии где-то на 8-10%. Экономия топлива, воды и так далее, снижение тарифов на электроэнергию (ведь электроэнергия стала дешевле!), так же, как китайцы снижают стоимость бензина на заправке, в случае понижения стоимости нефти, приобретаемой на мировом рынке.
Кроме того, сверхкритический углеродный генератор может похвастаться КПД более 50% по сравнению с 40% у традиционной технологии тепловой генерации.
КПД ТЭЦ, АЭС 30-36%. Если реактор АЭС 1 ГВт, то 2 ГВт мощности каждую секунду сливаются в реку. На ТЭЦ 70% энергии греет атмосферу через трубу, пожирая кислород.
Китайцы подняли КПД на 10% пока на маломощной станции.
Давление более 74 атмосфер? Боюсь, рабочее тело придётся постоянно добавлять. И оно ощутимо дороже воды!
Один из главных критериев эффективности тепловых машин - теплоемкость носителя. У воды она высочайшая. У CO2 никакая. "Прорывная новость", на что и напирают в описании, возможность использования металлургических температур, типа указанных в статье 700 градусов. Вода при таких температурах уже перегрета запредельно. Но, бля, как учит нас термодинамика, достаточно ввести расширитель и температура адиабатно понизится насколько нужно.
В общем, очередной "теориевый реактор" для верующих в великие китайские прорывы новых физических принципов нога корень здоровья.
Не понятно, как будет забираться тепло с ядерной реакции, или сталь плавят, че прям на диоксиде углерода ? Понятноч что описан принцип технологии, а не применение
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей)
yaplakal.com