به گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست، ساخت پروژه نمایشی «رویتان» در نیروگاه باجیاو متعلق به شرکت China Huaneng در شهر یانتای آغاز شد. این پروژه در استان شاندونگ در شرق چین قرار دارد و انتظار می‌رود سال آینده وارد مرحله بهره‌برداری شود.
تبدیل برق مازاد به انرژی حرارتی
بر اساس گزارشی که خبرگزاری دولتی شین‌هوا منتشر کرد، در دوره‌هایی که تقاضا برای انرژی پایین است، برق مازاد تولیدشده توسط واحدهای زغال‌سنگ موجود نیروگاه برای گرم کردن نمک مذاب مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
در ساعات اوج تقاضای برق، گرمای ذخیره‌شده برای به کار انداختن یک واحد فوق‌بحرانی استفاده می‌شود؛ واحدی که به جای بخار آب از دی‌اکسیدکربن برای تولید برق استفاده می‌کند.
فاز نخست این پروژه شامل یک واحد ۵۰ مگاواتی تولید برق با CO₂ فوق‌بحرانی و یک سامانه ذخیره‌سازی انرژی با نمک مذاب به ظرفیت ۱۰۰ مگاوات، معادل ۴۰۰ مگاوات‌ساعت خواهد بود.
CO₂ فوق‌بحرانی چگونه برق تولید می‌کند؟
در نیروگاه‌های سنتی، سوخت‌هایی مانند زغال‌سنگ سوزانده می‌شوند تا آب را به بخار تبدیل کنند. بخار حاصل سپس یک توربین را به حرکت درمی‌آورد و برق تولید می‌شود.
اما در یک سامانه فوق‌بحرانی، دی‌اکسیدکربن در دما و فشار بحرانی نگه داشته می‌شود؛ شرایطی که در آن CO₂ ویژگی‌هایی هم شبیه گاز و هم شبیه مایع پیدا می‌کند.
این سیال متراکم مستقیماً توربین را به حرکت درمی‌آورد و می‌تواند در یک چرخه بسته دوباره مورد استفاده قرار گیرد.
راندمان بالاتر و مصرف آب کمتر
نیروگاه‌های مبتنی بر CO₂ فوق‌بحرانی نسبت به واحدهای سنتی ابعاد کوچک‌تری دارند، به آب نیاز ندارند، از راندمان تولید برق بالاتری برخوردارند و انتشار کربن کمتری ایجاد می‌کنند.
به گزارش شین‌هوا، توربین‌های این نیروگاه‌ها همچنین می‌توانند میزان تولید برق را به‌سرعت از صفر تا حداکثر ظرفیت تنظیم کنند. سرعت تنظیم توان آنها چهار برابر بیشتر از واحدهای سنتی زغال‌سنگ‌سوز است.
گرمای مورد نیاز برای راه‌اندازی سامانه‌های فوق‌بحرانی نیز می‌تواند از منابع مختلفی تأمین شود؛ از جمله انرژی خورشیدی، انرژی زمین‌گرمایی و حتی گرمای تلف‌شده در واحدهای صنعتی.
چین پیش‌تر نخستین واحد تجاری sCO₂ را راه‌اندازی کرده بود
نخستین واحد تجاری تولید برق با استفاده از دی‌اکسیدکربن فوق‌بحرانی در جهان، موسوم به Chaotan One، در استان گوئیژو در جنوب‌غربی چین قرار دارد.
این واحد در پایان سال گذشته میلادی وارد بهره‌برداری تجاری شد و از گرمای هدررفته یک کارخانه تولید فولاد برای تولید برق استفاده می‌کند.
تفاوت ذخیره‌سازی نمک مذاب با باتری
برخلاف باتری‌های ذخیره‌ساز انرژی که برق را به شکل انرژی شیمیایی ذخیره می‌کنند، سامانه‌های ذخیره‌سازی با نمک مذاب، انرژی مازاد را به شکل گرما یا انرژی حرارتی در نمک‌های مایع داخل مخازن بزرگ ذخیره می‌کنند.
این انرژی حرارتی می‌تواند بعداً با استفاده از واحدهای تولید برق دوباره به الکتریسیته تبدیل شود یا مستقیماً برای مصارف دیگر مورد استفاده قرار گیرد.
به گفته شرکت مهندسی اسپانیایی RPow، ذخیره‌سازی باتری‌ها انعطاف‌پذیری بیشتری دارد و برای کاربردهای متحرک مناسب‌تر است، اما ذخیره‌سازی با نمک مذاب می‌تواند از نظر هزینه مزیت داشته باشد و برای پروژه‌های بزرگ‌مقیاس مناسب‌تر است.
برنامه چین برای ترکیب دو فناوری تا ۲۰۲۸
شرکت China National Nuclear Corporation که واحد Chaotan One را توسعه داده است، پروژه‌ای را نیز آغاز کرده که هدف آن ترکیب ذخیره‌سازی انرژی با نمک مذاب و تولید برق با دی‌اکسیدکربن فوق‌بحرانی تا سال ۲۰۲۸ است.
در سایر نقاط جهان نیز پروژه‌هایی برای توسعه سامانه‌های ترکیبی در حال اجراست. از جمله پروژه SOLARSCO2OL اتحادیه اروپا که با هدف توسعه یک واحد تولید برق با CO₂ فوق‌بحرانی، متکی بر نمک مذاب، در یک نیروگاه خورشیدی متمرکز اجرا می‌شود.
کاربردهای احتمالی در انرژی هسته‌ای آینده
نیروگاه‌های مبتنی بر CO₂ فوق‌بحرانی برای فناوری‌های هسته‌ای آینده نیز مورد توجه قرار گرفته‌اند.
یکی از دلایل این توجه، امکان استفاده از آنها در راکتورهای هسته‌ای متحرک برای فضاپیماها و دیگر کاربردهای فضایی است؛ زیرا این فناوری می‌تواند جایگزینی چرخه‌بسته و بدون بخار برای سامانه‌های توربینی سنتی فراهم کند.
ذخیره‌سازی حرارتی در نیروگاه خورشیدی تبت
چین همچنین یک سامانه ذخیره‌سازی با نمک مذاب را در نیروگاه خورشیدی متمرکز ۵۰ مگاواتی دانگشیونگ در منطقه خودمختار تبت در حال ساخت اجرا کرده است؛ پروژه‌ای که انتظار می‌رود سال آینده تکمیل شود.
این سامانه ذخیره‌سازی به نیروگاه خورشیدی در ارتفاع بالا اجازه می‌دهد انرژی مازاد تولیدشده در طول روز را به گرما تبدیل و ذخیره کند تا در ساعات اوج تقاضای برق مورد استفاده قرار گیرد.
منبع: scmp
