Китай започна първата централа с разтопени соли и CO₂

Китайската държавна енергийна група Huaneng започна строителството на първия в света промишлен проект, който съчетава топлинно хранилище с разтопени соли и генератор със свръхкритичен въглероден диоксид. Първата копка е направена на 16 септември в ТЕЦ „Бадзяо“ в град Янтай, провинция Шандун, а пускането в експлоатация се очаква през 2027 г., съобщава South China Morning Post.

Проектът се казва Ruitan (睿碳号) и в първия етап включва един блок от 50 MW със свръхкритичен CO₂ плюс система за съхранение на енергия с разтопени соли с мощност 100 MW и капацитет 400 MWh. Това означава около четири часа работа на пълна мощност — типичният прозорец, в който вечерният пик изяжда мрежата.

Как работи „топлинната батерия“

Схемата е сравнително проста за обяснение и доста сложна за изпълнение. В часовете с ниско потребление излишната електроенергия от съществуващите въглищни блокове на централата загрява резервоар с разтопени соли — електричеството се превръща в топлина и се складира. В пиковите часове горещата сол отдава топлината си на въглероден диоксид под високо налягане, който задвижва турбината и връща ток в мрежата. Остатъчната топлина отива за топлоснабдяване и технологична пара.

Ключовата разлика спрямо класическата централа е работното тяло. Вместо водна пара тук циркулира CO₂ в свръхкритично състояние — междинна фаза, в която газът има плътност, близка до течност, но тече като газ. Резултатът е много по-компактна турбина при същата мощност и практически нулево потребление на вода за цикъла.

Снимка: Huaneng / ifeng

Какво точно е потвърдено за ефективността

Тук е мястото за уговорка. В медиите се появи цифра „КПД над 70%“, но Huaneng не е публикувала официален показател за ефективност на цикъла заряд–разряд на Ruitan.

Официално обявеното е друго: при еднаква мощност и еднакви параметри блокът със свръхкритичен CO₂ е с 3 до 5 процентни пункта по-висока ефективност от традиционната парна технология, пише Science and Technology Daily. По данни на местната преса в Янтай солите работят в диапазона 280–560°C — студената сол се нагрява до 560°C за съхранение.

Втората обявена цифра е поне толкова важна: блокът може да променя натоварването плавно от 0 до 100%, а скоростта на реакция е около 4 пъти по-висока от тази на традиционен парен блок. Тоест централата може да следва мрежата, вместо мрежата да я чака.

За контекст: в научната литература за подобни системи (т.нар. Carnot batteries) изчисленият КПД на пълния цикъл заряд–разряд обикновено попада в диапазона от около 60% до 80% в зависимост от работното тяло и схемата. Реалната стойност за Ruitan ще стане ясна едва след пуска.

Защо това има значение

Проектът е носител на националната научно-техническа програма за „топлинни батерии“ на въглероден диоксид — т.е. държавата го третира като демонстрация на технология, а не просто като поредна енергийна стройка.

Практическият проблем, който адресира, е познат навсякъде: слънчевата и вятърната енергия произвеждат тогава, когато им е удобно, а въглищните блокове не обичат да работят на ниско натоварване. Вместо да се ограничава производството на ВЕИ или да се държи въглищен блок на неефективен режим, излишъкът се превръща в топлина и се връща вечерта.

Разтопените соли имат и чисто икономическо предимство пред литиевите батерии — солите са евтини, не деградират като химически клетки и складират енергия в резервоари, а не в модули. Затова съхранението в Китай върви по два паралелни коловоза: класическият батериен, с фабрики като новия завод на CATL за 100 GWh в Унгария, и термичният, какъвто е Ruitan.

Фонът също е ясен — потреблението расте бързо, включително заради дата центровете. Само Alibaba Cloud обяви над 20 GW капацитет до 2032 г., а такъв товар изисква мрежа, която може да се изравнява за часове, не за дни.

Заключение

Ruitan е демонстрационен проект, не серийно решение: 50 MW генерация и 100 MW/400 MWh съхранение са скромни числа за китайската енергетика. Стойността му е в комбинацията — ако свръхкритичният CO₂ цикъл покаже обещаните 3–5 процентни пункта предимство в реални условия и издържи хилядите цикли нагряване и охлаждане, това е шаблон, който може да се приложи към стотици съществуващи въглищни централи без ново строителство от нулата. Отговорът идва през 2027 г.