Новая технология чистой энергии разработана Китайской национальной ядерной корпорацией (CNNC). Первый блок уже подключен к сети сталелитейного завода Shougang Shuicheng в юго-западной провинции Гуйчжоу. В рамках проекта планируется запуск двух энергоблоков мощностью по 15 МВт каждый. После ввода в эксплуатацию они смогут улавливать и использовать отходящее тепло с эффективностью на 50% выше, чем традиционные паровые технологии.
Тепловые электростанции используют два основных термодинамических цикла. В цикле Ренкина вода превращается в пар, который приводит в движение турбину. Цикл Брайтона используется в газовых турбинах и реактивных двигателях: газ сжимается, нагревается и расширяется, заставляя турбину вращаться. Новый генератор работает на сверхкритическом диоксиде углерода — веществе, которое одновременно обладает свойствами газа и жидкости при высоких давлениях и температурах. Технология позволяет использовать отходящее тепло с температурой более 700°C для выработки электроэнергии с эффективностью свыше 50%. Для сравнения, цикл Ренкина ограничивается 40%.
Основное преимущество технологии заключается в высокой плотности диоксида углерода по сравнению с паром. Это позволяет создавать компактные турбины и другие компоненты для выработки того же объема электроэнергии, сокращая размер и стоимость оборудования.
Более того, использование сверхкритического диоксида углерода повышает эффективность улавливания и преобразования тепла от промышленных процессов.
Благодаря компактности и высокой эффективности такие установки могут применяться не только на промышленных предприятиях, но и в мобильных ядерных источниках энергии, космических аппаратах, концентрированных солнечных электростанциях и других замкнутых пространствах, где традиционные турбины слишком громоздки.
Институт ядерной энергетики Китая работает над сверхкритическими энергетическими установками уже более десяти лет. В 2019 году лабораторные установки достигли стабильной мощности, а с октября 2023 года началось строительство коммерческих установок, способных обеспечить электроэнергией десятки тысяч домохозяйств. Аналогичные проекты проходят испытания в США и других странах.
