У Китаї розпочали будівництво першої у світі демонстраційної установки, яка поєднає накопичення тепла в розплавленій солі з виробництвом електроенергії за допомогою вуглекислого газу. Система має запасати надлишкову енергію в години низького попиту та повертати її в мережу, коли споживання зростає.
Про це пише South China Morning Post .
Будівництво демонстраційного проєкту Ruitan розпочалося на електростанції Бацзяо компанії China Huanen у місті Яньтай. Запустити установку планують наступного року. Її особливість полягає в поєднанні двох технологій: теплового накопичувача на розплавленій солі та енергоблока, у якому турбіну приводить у рух не водяна пара, а вуглекислий газ під високими температурою і тиском.
У години, коли електроенергії потрібно менше, частину надлишкової генерації наявних вугільних енергоблоків спрямовуватимуть на нагрівання солі. Вона зберігатиме отриману енергію у вигляді тепла у спеціальних резервуарах.
Коли попит на електрику зростатиме, накопичене тепло використовуватимуть для роботи нового енергоблока. Нагрітий вуглекислий газ приводитиме в рух турбіну, яка вироблятиме електроенергію для мережі.
На першому етапі Ruitan передбачає встановлення енергоблока потужністю 50 мегаватів. Система накопичення матиме потужність 100 мегаватів та енергомісткість 400 мегават-годин. Ці показники описують різні можливості установки: перший — потужність генерації нового блока, другий — потужність і запас енергії теплового накопичувача.
У традиційних теплових електростанціях спалювання палива нагріває воду до стану пари, яка обертає турбіну. У новій системі робочим середовищем стане вуглекислий газ у надкритичному стані. За високих температури й тиску він набуває властивостей, відмінних від звичайного газу, і може ефективно передавати енергію турбіні.
Після проходження через турбіну вуглекислий газ можна знову спрямувати в замкнений цикл. Тому він не є паливом, яке спалюють для отримання електрики: у цій установці CO₂ використовуватимуть як робоче середовище для перетворення тепла на електроенергію.
Розробники розраховують, що надкритичні системи можуть бути компактнішими за традиційне паротурбінне обладнання, ефективніше використовувати тепло та зменшувати потребу у воді в самому циклі генерації. Для станції, побудованої на основі наявних вугільних блоків, це не означає повної відмови від спалювання вугілля або відсутності пов’язаних із ним викидів.
Ще одна заявлена перевага — можливість швидко змінювати потужність генерації залежно від потреб енергосистеми. За наведеними характеристиками, швидкість регулювання навантаження такої турбіни може бути вчетверо вищою, ніж у традиційного вугільного енергоблока.
Для нагрівання вуглекислого газу в подібних системах можна використовувати не лише тепло, отримане від спалювання палива. Потенційними джерелами є також сонячна й геотермальна енергія та надлишкове тепло промислових підприємств.
Розплавлена сіль у проєкті виконуватиме роль теплового акумулятора. На відміну від звичних батарей, які зберігають енергію завдяки хімічним процесам, така система утримує її у вигляді тепла. Згодом це тепло можна використати для виробництва електроенергії або передати безпосередньо споживачам, яким воно потрібне.
За оцінкою іспанської інженерної компанії RPow, накопичувачі на розплавленій солі можуть мати економічні переваги у великих стаціонарних проєктах. Акумуляторні батареї залишаються універсальнішими та краще підходять для мобільного використання, тоді як теплові сховища розглядають передусім для масштабних енергетичних установок.