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GE 希望利用 CO2 廢氣配合太陽能來發電

Eric Chan , @erichankc
2016 年 3 月 10 日, 下午 05:00
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有兩個問題纏繞著環境科學家多個世紀,一是如何把太陽能電力儲存;二是如何處理因為燃燒碳而產生的 CO2。通用電氣(GE)的科學家想到了一個一石二鳥的方法,就是利用 CO2 作為巨型電池來儲存多餘電力。做法類似在加州的 Ivanpah 太陽能發電廠,利用鏡子集中反射太陽熱力至中央的鹽(GE 未有指出是哪種類的鹽)。同時,CO2 將會在地下儲存,把多餘的能源以固體乾冰的狀態儲存。

當在用電量高峰的時候,電廠就能利用燒熱的晶體把固態的 CO2 加熱至「超臨界(supercritical)」的狀態。這些介乎氣態與固態之間的 CO2 就能用作推動渦輪機發機。下圖所示的 Sunrotor 原型模型,在 GE 把它正式建造出來後,據稱將能為 100,000 戶家庭提供電力。


這設計還能為燃汽發電廠減少熱散、提升效率。GE 的資深工程師 Stephen Sanborn 的說法,系統可提升一倍的產量,並把現在每生產 1 兆瓦時電力的成本由 250 美元減至 100 美元。能這樣大幅降低成本,是因為他們不再是「製造」能源,而是從太陽或渦輪的排氣中提取能源,並把它們儲存和轉化使用。除此之外,新系統的能源轉換率更比燃氣的 61% 提高至 68%。

可是因為這套系統非常複雜,而且需要冷藏、熱傳導、能源儲存和化學工程方面的專才,幸好 GE 內部也集齊了相關領域的研究人員才能成事。短期內,這技術將能透過減少廢氣排放而為燃氣廠提升 25% 至 50% 的效率,並大幅減少 CO2 的排放。而 Sanborn 則預計系統最快可在 5 至 10 年內投入商用,最終的目標是透過達成一套高效率、高效能的可再生能源系統,減少對化石燃料產電的依賴。