テキサス州サンアントニオにパイロットプラントを設置したサウスウエスト研究所（SWRI）によると、一般的なオフィスの机ほどの大きさのタービンが間もなく1万世帯にエネルギーを供給できるようになるという。超臨界変圧電力 (STEP) と呼ばれるこの実証パイロット プラントでは、SwRI が GTI Energy、GE Vernova (GE)、および米国エネルギー省と提携しました。
世界中の発電所で使用されている蒸気タービンは、実証済みの時代遅れの技術です。蒸気タービンの起源は 19 世紀にまで遡り、さまざまなサイズや用途の蒸気タービンが存在しますが、技術の根本的な改善は見られませんでした。
タービンの役割は、水をエネルギー サイクルの熱媒体として使用することです。ただし、媒体自体を変更すれば、タービンははるかに小さくなる可能性があります。作動流体として二酸化炭素を組み込むことにより、タービンを大幅に小型化できます。
超臨界CO2タービン
二酸化炭素は気体の形で存在しますが、高温高圧で濃縮することもでき、その場合には気体のように振る舞いますが、液体の密度になります。 超臨界 CO2 (sCO2) と呼ばれるこの気体形態は、米国エネルギー省 (DOE) の注目を集めており、タービンのエネルギー効率が従来のタービンよりも最大 10% 向上します。
さらに、sCO2 を使用する 1 メートルのタービンは 20 メートルの蒸気タービンと同じ仕事ができるため、タービンの大幅な小型化への道が開かれます。現在使用されているバスサイズのタービンから、ゴルフカートや机ほどのサイズの sCO2 タービンに移行することも可能です。 STEP はこれを実現することを目指しており、1 億 5,500 万ドルをかけて 10MW のパイロット実証プロジェクトがテキサス州の SWRI 本部で開発中です。 1万世帯に電力を供給するのに十分だ。
太陽光の集中を扱う
sCO2 を使用することのさらなる利点は、集中した太陽エネルギーを使用してガスを超臨界状態にすることができることです。このアプローチでは、ミラーシステムを使用して太陽エネルギーを集中させ、暖房からエネルギー生産までさまざまな目的に使用します。
CleanTechnica によると、 DOE は集光型太陽光発電システムのコスト削減に長年取り組んできましたが、ほとんど成功していません。 sCO2 を使用するとコストを大幅に削減でき、両方のアプローチにとって有利な状況が得られます。
STEP プログラムは 2018 年から実施されており、sCO2 技術の世界最大の実証施設です。今年の初めに、パイロットプラントは、超臨界流体状態に達した CO2 でコンプレッサーの最初の動作を達成しました。このプロジェクトの目標は、この新しい今後のテクノロジーの効率、経済性、運用の柔軟性、スペース要件、および環境パフォーマンスを向上させることです。
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「エネルギーのフロンティア: 机ほどの大きさのタービンで 10,000 世帯に電力を供給する」という記事は、 「経済シナリオ」から引用しています。
これは、Wed, 01 Nov 2023 07:00:44 +0000 の https://scenarieconomici.it/frontiere-dellenergia-alimentare-10-mila-famiglie-con-una-turbina-grande-come-una-scrivania/ で Scenari Economici に公開された記事の自動翻訳です。