- 美國超臨界公司籌集 800 萬美元，商業化 sCO2 發電系統。
- 該系統可在不燃燒額外燃料的情況下，提高渦輪機發電量。
- sCO2 發電單元佔地面積約為傳統蒸汽系統的十分之一。
- 該技術可回收來自多種能源來源的廢熱，潛力巨大。
位於丹佛的一家初創公司已經從隱秘狀態中浮現，成功籌集了 800 萬美元的資金，旨在商業化超臨界二氧化碳（sCO2）發電系統，將燃氣渦輪機的廢熱轉化為額外的電力。美國超臨界公司表示，其工廠生產的 sCO2 發電單元可安裝於燃氣渦輪機的排氣口，捕捉本來會被浪費的熱量並將其轉化為電力。該公司聲稱，該系統能在不燃燒額外燃料的情況下，將渦輪機的發電量提高多達 50%。
這項技術最初瞄準的是簡循環燃氣渦輪機，這些渦輪機直接從高溫燃燒氣體中產生電力，但在排氣中釋放大量剩餘熱量。目前，美國約有 140 GW 的這類渦輪機運行。
系統設計與安裝優勢
該公司的系統設計為在不更換渦輪機的情況下，增加一個次級發電循環。根據該公司所述，該系統可無需對現有渦輪進行修改，並且安裝過程中不需要重新許可。傳統的聯合循環電廠捕獲燃氣渦輪機的排氣熱量以生產蒸汽，然後利用蒸汽驅動第二台渦輪以生成額外電力。美國超臨界希望利用在臨界溫度和壓力下的二氧化碳來完成這一任務。在這種超臨界狀態下，二氧化碳同時具備液體和氣體的特性。其高密度使得發電設備如渦輪和熱交換器可以比相應的蒸汽循環設備更加緊湊。
美國超臨界表示，其系統的佔地面積約為蒸汽系統的十分之一。
這一更小的佔地面積將使得在傳統蒸汽設備難以安裝的地點進行廢熱回收成為可能。「我們的首要目標是讓浪費的簡循環燃氣渦輪機設備過時，」聯合創始人兼首席執行官西蒙·舒哈姆表示。「我們的 sCO2 發電單元將任何燃氣渦輪機轉變為聯合循環電廠。我們升級現有的渦輪，而不是取代它們。」該公司預計，將現有美國艦隊轉換後，每年可避免約 2000 萬噸的二氧化碳排放，同時提供千兆瓦的額外發電能力。
針對燃氣發電市場的潛力
該公司正瞄準不斷增長的燃氣發電市場，隨著數據中心、製造業和電氣化的發展，電力需求亦在上升。較小的簡循環渦輪機可以相對快速地部署，但與聯合循環電廠相比，效率通常會有所下降。「緊迫的時間表推動運營商選擇簡循環渦輪機。浪費燃料絕不是目標，」聯合創始人兼首席技術官馬特·卡爾森表示。美國超臨界表示，其技術最終可能超越燃氣渦輪機。相同的 sCO2 平台可以回收或轉化來自小型模塊化核反應堆、地熱電廠、集中式太陽能設施及工業過程的熱量。
該公司已在丹佛開設了一個 25,000 平方英尺的設施，用於測試和低量生產。其團隊包括在桑迪亞國家實驗室、凱羅斯電力、Echogen、藍色起源和西南研究所等機構擁有經驗的工程師。這輪 800 萬美元的前種子資金由 Silent Ventures 主導，並獲得 Riot Ventures、Harpoon、Reveille VC、Hillwood、Mana Ventures、Climate Capital、Alumni Ventures 及天使投資者的參與。
sCO2 技術的應用前景與挑戰
美國超臨界公司的 sCO2 發電系統代表了能源回收技術的一個重要創新，能有效提高燃氣渦輪機的發電效率。隨著全球對減少碳排放的需求上升，這項技術不僅能幫助現有的燃氣發電設備更環保，還能在未來拓展至核能、地熱和太陽能等其他能源領域。然而，市場接受度及技術成熟度仍是推廣的挑戰，尤其是在與傳統能源技術的競爭中。