【导读】目前国内外都有研究机构和企业在研发太阳能热发电用10MWe级别超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统，您怎么看待这种技术路线？
【微话题】（2017-006期）怎么看待超临界二氧化碳太阳能热发电系统？
刘**：貌似美国人已经把这个作为太阳能热发电未来发展的方向啦。
李*：是的，这方面研究还较多是理论阶段，缺乏实验数据。
刘**：与汽轮发电机相比，超临界CO2透平用于地面发电厂，除了体积小、重量轻之外，还可以不用水，适合荒漠缺水地区的应用，是太阳能热发电的理想选择。使用CO2做工质时，不存在工质冻结的问题，管路上不用电伴热，施工简单，并可显著降低成本，实现效率的显著提升。系统仅需要较低的热量即可启动发电机、其应对负荷变化调整迅速、支持快速启停，优势比较明显。
杜**：目前超临界CO2循环系统应用于太阳能热发电的研发在全球范围内是一个新课题。美国能源部（DOE）通过SunShot计划支持了一个10MW级的示范项目，承担单位是美国国家可再生能源实验室（NREL），其主要负责人Craig Turchi曾表示，以超临界二氧化碳作为工质的太阳能热发电系统在高达600-700摄氏度的温度范围内运行表现都不错。超临界二氧化碳发电可以在500摄氏度以上，20兆帕下实现高效率的热能利用。
巨*：据了解，去年美国SunShot的会议报告有近一半是介绍超临界CO2的，但是与CO2循环有关报告没有公开（其它方向大都挂在网上）。另外，火电也在向这个方向发展，超临界二氧化碳循环应该是未来发展趋势。CO2循环能量密度大，去年《科学美国人》杂志报道称同样功率下CO2作为工质的透平只有常规透平的1/10大小。我觉得如果用在太阳能光热电站，这个大小可以装在塔上了。
吴**：超临界二氧化碳一般有两种形式，partial cooling 和 recompression，压力在250bar左右，不知道承压是不是问题。
程**：爱能森2015年入选中美绿色合作伙伴计划的空气布雷顿项目属这个技术体系范畴，布雷顿循环尤其适合在无水或缺水地区发展，系统温度及效率较汽轮机高，是热发电发展的未来方向之一！
结语：
二氧化碳的临界点温度约为摄氏31度，压力约为7.8MPa（78个大气压），将二氧化碳加压加温到这个临界点压力和温度之上就能得到超临界二氧化碳（SCO2）。在接近临界点时，SCO2具有接近液态的密度和比热容，但其粘性接近于气态。如果将其用来做动力循环的工质，如布雷顿循环，它能够在很小的体积内传递很大的能量，例如同样300MW的额定发电功率，以SCO2为工质的膨胀机的体积是以水蒸汽为工质的蒸汽轮机的1/100。由于SCO2在传递能量方面的优异性质，将它用在动力循环中能够显著提高循环效率。另外，SCO2系统对环境温度不敏感，非常适合于无水冷却，这使得超临界二氧化碳布雷顿循环特别适合于太阳能热发电站和新一代高温气冷堆核电站，或能够给这两个行业带来颠覆性的变化。
