Turbine CO2 supercritique, une maxi usine de démonstration
Les dimensions des turbines à sCO2 sont 1/10 de celles des turbines à vapeur
(Rinnovabili.it) – Il a la taille d’un congélateur coffre et est capable d’alimenter 10 000 foyers avec son travail. Et le turbine à CO2 supercritique de 10 MW construits pour la centrale pilote Énergie électrique transformationnelle supercritique (STEP). Le Southwest Research Institute (SwRI), GTI Energy, GE et le Département américain de l’énergie ont récemment célébré une cérémonie d’inauguration, inaugurant l’usine de démonstration à San Antonio, au Texas. Le projet, d’une valeur de 155 millions de dollars, a un objectif précis : démontrer une nouvelle méthode de production d’électricité plus efficace et à faible coût.
« STEP va sans aucun doute changer notre façon de penser la production d’énergie», a déclaré Adam Hamilton, président et chef de la direction de l’Institut. « C’est passionnant de lancer officiellement cette usine pilote, qui héberge une technologie potentiellement révolutionnaire développée ici même à SwRI.«
Pour être honnête, l’utilisation du CO2 supercritique (sCO2) dans le secteur de l’énergie n’est pas nouvelle. Pensez simplement à certaines pompes à chaleur pour eau domestique à haut rendement déjà sur le marché. Depuis des années, divers projets de recherche et entreprises industrielles tentent d’utiliser ce fluide pour produire de l’électricité. La raison est simple à dire : les cycles sCO2 sont efficaces et flexibles, tant du point de vue de la fourniture d’énergie électrique que de carburant, permettant la création de systèmes plus compact et moins complexe du point de vue de l’ingénierie des installations.
Turbine à CO2 supercritique, comment ça marche
Pour comprendre le fonctionnement d’une turbine à dioxyde de carbone supercritique, il convient d’abord d’expliquer l’attention croissante portée à ce fluide. sCO2 représente l’état dans lequel se trouve le dioxyde de carbone propriété à mi-chemin entre un gaz et un liquide. Cela se produit lorsque la température et la pression augmentent par rapport aux conditions standard (dans lesquelles le CO2 se comporte comme un gaz) au-dessus du point critique. C’est un 31,0 °C et 72,8 atmosphères. Dans ces conditions, le dioxyde de carbone se dilate pour remplir son contenant comme un gaz mais en conservant une densité similaire à celle d’un liquide. Le résultat est un fluide stable, fiable, économique, ininflammable et facilement disponible.
Ses caractéristiques particulières permettent d’augmenter la puissance et l’efficacité de la production d’énergie en circuit fermé. La technologie est compatible avec le solaire thermodynamique et le récupération de la chaleur résiduelle industrielle. Sur le devant de turbomachines la haute densité de sCO2 vous permet de créer des appareils extrêmement compacts et efficaces. Des conceptions de corps monocoque plus simples peuvent être utilisées avec les turbines à CO2 supercritiques par rapport aux turbines à vapeur (qui nécessitent plusieurs étages et coques associées). En d’autres termes : même puissance, taille plus petite.
La turbine à dioxyde de carbone supercritique du projet STEP, par exemple, est seulement un dixième de la taille des turbines à vapeur conventionnelles dans les centrales électriques. Et il se vante Efficacité 10 % supérieure.
La centrale électrique transformationnelle supercritique
SwRI, GTI Energy et GE ont commencé les travaux sur le site de démonstration STEP le 15 octobre 2018 et la construction du bâtiment s’est achevée en 2020. Plus tôt cette année, l’usine pilote a mis en service pour la première fois son compresseur au CO2 en conditions de fluide supercritique. Les travaux de mise en service se poursuivront jusqu’au début de l’année prochaine.
L’usine – explique l’institut dans un communiqué de presse – représente l’une des plus grandes au monde en matière de technologie de turbine à CO2 supercyte. L’objectif principal? Améliorez l’efficacité, la rentabilité, la flexibilité opérationnelle, les besoins en espace et les performances environnementales de cette nouvelle technologie. Les partenaires ont collaboré à la conception de l’usine, ce qui en fait apte à évoluer dans le tempsou pour suivre les avancées de l’industrie.
« Nous sommes ravis de collaborer avec nos partenaires dans le cadre du projet pilote STEP Demo pour présenter les avantages de la technologie du dioxyde de carbone supercritique pour la production d’énergie.a déclaré le Dr Paula A. Gant, Président et chef de la direction de GTI Énergie. « Cette innovation devrait offrir des avantages rentables, hautement efficaces et transformateurs.
