Trung Quốc tiên phong ứng dụng thương mại công nghệ phát điện bằng CO2 siêu tới hạn
Xinhua
20/12/2025
QUÝ DƯƠNG, ngày 20 tháng 12 (Xinhua) -- Một tổ hợp các đơn vị phát điện bằng carbon dioxide (CO2) siêu tới hạn đã bắt đầu hoạt động thương mại vào thứ Bảy tại tỉnh Quý Châu, tây nam Trung Quốc, đánh dấu bước tiên phong của nước này trong việc ứng dụng thương mại công nghệ tiên tiến này.
Theo nhà phát triển, Viện Năng lượng Hạt nhân Trung Quốc thuộc Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC), đơn vị hiện đang hoạt động thương mại, đặt tại nhà máy do Công ty TNHH Gang thép Shougang Shuicheng (Tập đoàn) vận hành ở thành phố Lưu Bình Thủy, tỉnh Quý Châu, là một dự án trình diễn công nghệ phát điện bằng CO2 siêu tới hạn sử dụng nhiệt thải từ quá trình thiêu kết.
Hình ảnh: Tổ hợp phát điện bằng carbon dioxide siêu tới hạn tại Lưu Bình Thủy, tỉnh Quý Châu, tây nam Trung Quốc. (Ảnh do Nhân dân Nhật báo cung cấp)
Dự án có tên là Chaotan One, mỗi tổ máy có công suất phát điện 15 megawatt.
“Dự án này nhấn mạnh việc sử dụng công nghệ phát điện CO2 siêu tới hạn – một công nghệ phát điện tiên tiến với đặc điểm là hiệu suất cao, hệ thống nhỏ gọn, ít hệ thống phụ trợ và tốc độ phản hồi nhanh hơn,” ông Huang Yanping, nhà khoa học trưởng của CNNC và nhà thiết kế chính của Chaotan One, cho biết.
“Việc vận hành thương mại dự án này đánh dấu một cột mốc quan trọng, đại diện cho bước chuyển đổi đầu tiên của công nghệ tiên tiến này từ phòng thí nghiệm sang ứng dụng thương mại trên thế giới,” ông Huang nói thêm.
CÔNG NGHỆ ĐIỆN NĂNG TIÊN TIẾN
Trên toàn cầu, những nỗ lực và nghiên cứu không ngừng đã được thực hiện để tạo ra điện năng. Cho đến nay, nguyên lý phát điện thông qua nhiệt điện, điện hạt nhân hoặc các loại điện hơi nước thải khác nhau tương tự như “đun sôi nước”: đun nóng nước thành hơi nước, làm quay tuabin và tạo ra điện, theo ông Huang.
“Phát điện CO2 siêu tới hạn là một công nghệ chuyển đổi nhiệt điện tiên tiến,” ông Huang nói.
Ông giải thích rằng khi áp suất làm việc của CO2 vượt quá 73 atm và nhiệt độ vượt quá 31 độ C, nó sẽ đi vào trạng thái siêu tới hạn.
Sau đó, CO2 thể hiện mật độ tăng dần, tiến gần đến trạng thái lỏng, cho phép nó lưu trữ nhiều năng lượng hơn. Đồng thời, độ nhớt của nó vẫn rất thấp, gần bằng độ nhớt của chất khí, dẫn đến lực cản dòng chảy nhỏ hơn.
Huang đã minh họa điều này bằng một phép so sánh: "Giống như một người đàn ông khỏe mạnh đạp xe đạp được phủ dầu bôi trơn, cho phép anh ta đạp xe dễ dàng trên quãng đường dài."
So với các công nghệ phát điện hơi nước bằng nhiệt thải thiêu kết thông thường, Chaotan One đã tăng hiệu suất phát điện lên hơn 85%, sản lượng điện ròng lên hơn 50% và giảm diện tích mặt bằng cần thiết xuống 50%.
Theo Công ty TNHH Gang thép Shougang Shuicheng, với quy trình thiêu kết hiện tại, dự án có thể tạo ra hơn 70 triệu kilowatt-giờ điện mỗi năm, mang lại doanh thu khoảng 30 triệu nhân dân tệ (khoảng 4,26 triệu đô la Mỹ).
CÔNG NGHỆ ĐỘC LẬP, TIỀM NĂNG RỘNG LỚN
Viện Năng lượng Hạt nhân Trung Quốc đã bắt đầu nghiên cứu công nghệ chuyển đổi năng lượng CO2 siêu tới hạn tiên tiến nhất thế giới vào năm 2009. Đến năm 2023, dự án trình diễn đã được khởi công xây dựng tại Liupanshui.
Ngoài việc là một công nghệ tiên tiến, việc phát điện bằng CO2 siêu tới hạn còn có tiềm năng đóng góp đáng kể vào mục tiêu giảm phát thải carbon kép của quốc gia bằng cách chuyển đổi hiệu quả nhiệt thải công nghiệp thành điện năng.
"Ngoài việc phát điện từ nhiệt thải, công nghệ này còn có triển vọng ứng dụng rộng rãi hơn nữa," ông Huang nhận xét.
Ông cho biết thêm rằng công nghệ này giúp phá vỡ nút thắt kỹ thuật trong việc sử dụng hiệu quả các nguồn điện quy mô vừa và nhỏ cũng như các nguồn nhiệt độ trung bình và cao trên toàn thế giới.
Năm 2024, CNNC đã khởi động dự án trình diễn tích hợp công nghệ lưu trữ năng lượng bằng muối nóng chảy và công nghệ phát điện bằng CO2 siêu tới hạn, dự kiến sẽ vận hành trình diễn vào năm 2028.
"Nhìn về phía trước, công nghệ phát điện bằng CO2 siêu tới hạn sẽ được tích hợp với nhiều nguồn nhiệt để tạo thành hệ thống phát điện, mở rộng ứng dụng sang năng lượng nhiệt mặt trời, thu hồi nhiệt thải, lưu trữ năng lượng và các lĩnh vực khác," ông Huang cho biết.
