有機朗肯循環的案例
相變儲熱及卡諾電池研究進展
圖5 小直徑比填充床相變儲熱單元流動與傳熱規律研究：(a) 數值模擬；(b) 實驗研究
四、卡諾電池系統的熱力學特性及經濟性研究
卡諾電池（也稱熱泵儲電）是基于熱力循環和儲熱（冷）技術發展而來的新型大規模儲能系統，并可由純儲電系統拓展為冷熱電聯供系統。常用的熱力循環包括布雷頓循環、跨臨界循環和（有機）朗肯循環等，而常見的儲熱技術，如顯熱儲熱、相變儲熱和熱化學儲熱均可用于相應的儲熱/冷裝置。本研究對比了布雷頓循環和跨臨界CO2循環卡諾電池在采用顯熱儲熱材料時的熱力學和經濟性指標，得到了熱經濟性最優的系統配置；為提升系統儲能密度，進一步建立了基于布雷頓循環和相變填充床的卡諾電池系統模型，研究了壓縮機壓比、填充床孔隙率、壓縮機與膨脹機等熵效率、系統流速等因素對卡諾電池系統往返效率、功率密度等性能參數的影響，得到了卡諾電池系統內部不可逆損失的分布規律；基于有機朗肯循環卡諾電池可在余熱資源豐富的條件下實現電能超高效存儲的特性（即理論往返效率超過100%），討論了其在300 MW熱電廠調峰過程中的適用性，發現耦合有機朗肯循環卡諾電池的熱電廠可成功滿足94%的用電峰值負荷；提出了基于雙罐儲冷裝置的有機朗肯循環卡諾電池， 評估了儲冷介質流量、儲冷溫度、蒸發溫度、夾點溫度等關鍵設計參數對往返效率、平準化存儲成本等系統性能參數的影響；建立了梯級相變單元的熱力學與經濟性模型，討論了相變單元純儲電模式和熱電/冷電聯供模式對熱力學性能與經濟性指標的影響，奠定了將卡諾電池由純儲電系統拓展為可同時提供電能、不同品位冷能和熱能的智慧能源管理系統的基礎。該研究成果對各類型的卡諾電池進行了較為系統的探討。
展開 2026上海國際工業余熱回收利用技術創新展覽會
二、展品范圍（聚焦技術創新）
1.工業余熱回收技術與裝備
高效換熱器（板式、管殼式、翅片式等創新型換熱器）
余熱鍋爐與蒸汽回收系統（高效、緊湊型設計）
熱管技術與裝置（重力式、環路式等先進熱管）
蓄熱技術與設備（相變蓄熱、顯熱蓄熱等創新方案）
2.ORC 低溫余熱發電技術
有機朗肯循環發電系統（高效渦輪、工質創新）
螺桿膨脹機發電裝置（適用于中低溫余熱）
余熱發電自動化控制系統
3.熱泵技術與應用
工業高溫熱泵（適用于 100℃以上余熱回收）
吸收式、吸附式熱泵系統
熱泵與余熱回收聯合系統解決方案
余熱制冷與制熱技術
吸收式制冷機組（余熱驅動）
余熱供暖系統（區域供暖、工業用熱）
余熱干燥設備（適用于化工、食品、建材等行業）
智能化與數字化解決方案
余熱資源監測與評估系統
4.智能控制系統與物聯網平臺
大數據分析與 AI 優化軟件（提升余熱利用效率）
5.其他創新技術
余熱制氫技術與裝備
二氧化碳捕集與利用（CCUS）結合余熱回收系統
新型隔熱保溫材料（減少余熱損失）
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展開 二氧化碳發電來了！全國產化！
2004年，MIT的Dostal等人計算了將sco2用于下一代核反應堆的可行性，結果表明，采用一級再壓縮和兩級回熱的sco2布雷頓循環，在熱源溫度650度，壓比超過3時熱功率轉換效率>50%。再加上該效率對環境溫度不敏感，非常適合于無水冷卻，這使得超臨界二氧化碳布雷頓循環特別適合于太陽能光熱和新一代高溫冷堆核電站，能夠給這兩個行業帶來顛覆性變化。
sco2循環發展前景
當前我國環境急劇惡化，究其原因，一次能源中煤炭的比例過大是最重要的因素，因此，能源結構調整迫在眉睫，加大天然氣、核能和新能源的比例是解決問題的關鍵。與此同時，大量的低溫余熱可回收利用。sco2的布雷頓循環可以用于前者，其大于50%的熱電轉換效率對太陽能發電和新一代高溫氣冷堆核電行業極具吸引力。sco2朗肯循環可以用于后者，它的工質無毒無害，是有機朗肯循環無法比擬的，而其體積小、效率高的優勢，又有取代傳統蒸汽輪機的趨勢。因此，發展 SCO2動力循環對節能減排和新能源產業（尤其是太陽能熱發電和核能）具有顛覆性的意義。
整體來看，SCO2布雷頓循環發電系統的研發在全球范圍內目前仍是一個新課題，但其優良的特性和對發電技術可能帶來的顛覆已經受到了越來越廣泛的認知，其技術研發和商業化應用進程的速度也正在逐步加快，市場前景十分廣闊。
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