Description du projet
Un nouveau cycle énergétique met le CO2 et l’énergie solaire dans la même équipe gagnante
Les centrales électriques transforment l’énergie thermique en électricité. Les centrales thermiques à combustibles fossiles traditionnelles produisent de la chaleur à partir de la combustion, en utilisant de l’eau ou de la vapeur comme fluide de travail pour transformer l’énergie thermique en énergie mécanique dans une turbine qui produit ensuite de l’électricité. L’utilisation de CO2 supercritique en tant que fluide de travail suscite un intérêt croissant, car elle permet d’améliorer le rendement thermique à moindre coût. Le projet SCARABEUS, financé par l’UE, s’emploie à élaborer un nouveau concept de cycle énergétique fondé sur l’utilisation de mélanges de CO2 supercritique destiné aux centrales solaires thermodynamiques à concentration. Cette technologie devrait réduire considérablement le capital et les coûts d’exploitation, avec pour résultat des réductions attrayantes du coût de l’électricité produite par les centrales solaires thermodynamiques à concentration.
Objectif
"The main objective of the SCARABEUS project is the reduction of the CAPEX and OPEX in concentrated solar power technologies by about 32% and 40% respectively, leading to a final cost of Electricity below 96 €/MWh (lower than 30% of the actual value) through an innovative power cycle based on CO2 blends. This cost reduction will be able to close the gap between CSP and other renewable technologies. This project fits in the call ""New cycles and innovative power blocks for CSP plants."" as a brand new power cycle concept will be developed. With respect to state-of-the-art sCO2 cycles, the addition of small quantities of selected elements to pure CO2 (i.e. inorganic compounds and fluorocarbons), known as CO2 blending, can increase the CO2 critical point allowing the adoption of condensing cycle even in typical CSP plant locations. Condensing sCO2 cycles have higher thermal-to-electricity conversion efficiency with respect to conventional steam and sCO2 cycles.In addition, higher maximum operating temperature with respect to steam cycles can be adopted with further efficiency increase. The combination of these two aspects enables drastic reductions of the levelised cost of electricity In the project, CO2 blends stable at temperatures up to 700°C (which corresponds to 100°C above current CSP maximum temperatures) and with a pseudocritical temperature of about 50°C will be investigated. A preliminary screen was performed identifying some potential candidates (i.e. TiCl4). Assuming the simple cycle configuration, the TiCl4-blended CO2 outperforms the cycle using pure CO2 by 5% points at 700°C . When using the advanced sCO2 cycle, the efficiency gain is reduced to 2% points, but with significant cost savings. The proposed CO2 blend will be tested in a loop at 300 kWth scale with typical CSP fluids for 300 hours. Long term stability will be measured for 2000 hours and material compatibility assessed through dedicated experiments."
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
20133 Milano
Italie