2025超临界二氧化碳动力循环与多能互补系统国际会议

2025超临界二氧化碳动力循环与多能互补系统国际会议（The 2025 International Conference on Supercritical CO₂Power Cycle and Comprehensive Energy Systems；英文简称ICSPC2025）定于2025年9月26-29日在西安华海酒店（陕西省西安市未央区灞河西路666号）召开。本次会议由西安热工研究院有限公司和中国电机工程学会主办，华北电力大学、中国科学院工程热物理研究所和西安交通大学为联合主办单位。

会议征稿主题

1.新工质热物性与材料腐蚀（CO₂及其复合工质、熔盐、液态金属等）

2.CO₂等新工质流动传热及换热器

3.CO₂等新工质热功转换及透平压缩机

4.新型动力循环发电系统及运行控制（化石，光热、核能、余热、地热等）

5.新型储能技术与系统（CO₂、熔盐、固体、相变、热化学等）

6.其他与新工质、新循环、新系统相关的专题

7.[专题一]国家重点项目专题论坛

8.[专题二]国家大科学装置专题论坛

9.[专题三]新型电力系统与新型储能技术专题论坛

10.[专题四]青年科学家交流论坛

大会委员会

大会主席：

李红智西安热工研究院有限公司

联合主席：

徐进良华北电力大学

陈林中国科学院工程热物理研究所

魏进家 西安交通大学

大会执行主席团：

张一帆 西安热工研究院有限公司

谢剑华北电力大学

徐祥中国科学院工程热物理研究所

刘明西安交通大学

以下内容为GPT视角对超临界二氧化碳动力循环与多能互补系统国际会议相关领域的研究解读，仅供参考：

超临界二氧化碳动力循环与多能互补系统研究现状

1.技术原理与优势

超临界二氧化碳（sCO₂）动力循环利用二氧化碳在临界点（31.1°C，7.38 MPa）以上的超临界状态作为工质，通过布雷顿循环实现能量转换。相较于传统蒸汽轮机循环，sCO₂循环具有以下优势：

高效率：在中等温度（500-700°C）下即可实现与高温蒸汽轮机相近的效率，且体积流量小，设备紧凑。

结构简化：无需复杂的蒸汽发生器、冷凝器和再热器，系统结构更简单，维护成本低。

灵活性：适用于多种热源，包括核能、太阳能、地热能以及工业废热回收。

2.关键技术挑战

材料与密封：超临界状态下的高压力和高腐蚀性对材料和密封技术提出更高要求，目前耐高温、耐腐蚀的合金和涂层技术仍在研发中。

透平设计：sCO₂透平需在高转速、小尺寸下实现高效运行，叶片设计和轴承技术是关键。

控制与稳定性：循环中工质密度变化大，动态响应复杂，需开发先进的控制策略。

3.研究进展

实验室与示范项目：美国、日本、欧洲等地已建成多个sCO₂循环实验台，验证了循环的可行性。例如，美国Sandia国家实验室的10 MW sCO₂循环实验台已实现稳定运行。

核能应用：sCO₂循环被认为是第四代核反应堆（如高温气冷堆）的理想动力循环，美国、中国等国正在开展相关研究。

太阳能与工业废热：sCO₂循环在太阳能光热发电和工业废热回收领域展现出潜力，部分项目已进入中试阶段。

多能互补系统研究现状1.技术原理与优势

多能互补系统通过整合多种能源（如太阳能、风能、生物质能、地热能、化石能源等），实现能源的梯级利用和互补，提高系统效率和可靠性。其优势包括：

能源互补：不同能源的互补性（如太阳能与风能的季节性互补）可平滑能源输出，减少波动。

效率提升：通过梯级利用（如高温供热、中温发电、低温制冷），实现能源的最大化利用。

环境友好：可再生能源占比高，减少碳排放。

2.关键技术挑战

系统集成：不同能源的接口技术、能量转换与存储技术是关键，需开发高效的能量管理系统。

经济性：多能互补系统的初期投资高，需通过政策支持和技术优化降低成本。

稳定性：可再生能源的间歇性对系统稳定性提出挑战，需结合储能技术和智能控制。

3.研究进展

示范项目：全球多个国家已建成多能互补示范项目，如中国的“青海共和多能互补集成优化示范工程”，集成了光伏、风电、光热和储能。

储能技术：电池储能、热储能、氢储能等技术在多能互补系统中得到广泛应用，提高了系统的灵活性和可靠性。

政策支持：各国政府通过补贴、税收优惠等政策推动多能互补系统的发展，如欧盟的“Horizon 2020”计划。

超临界二氧化碳动力循环与多能互补系统的结合1.结合潜力

高效能源转换：sCO₂循环的高效率和小体积特性使其成为多能互补系统中理想的能量转换环节。

灵活适配：sCO₂循环可适配多种热源，与太阳能、地热能、工业废热等结合，实现能源的梯级利用。

系统集成：sCO₂循环与储能技术结合，可提高多能互补系统的稳定性和经济性。

2.研究案例

美国项目：美国能源部资助的“sCO₂多能互补系统”项目，研究sCO₂循环与太阳能、地热能的结合，验证了系统的可行性和高效性。

中国研究：中国科学院等机构开展了sCO₂循环与生物质能、工业废热结合的研究，部分技术已进入中试阶段。

3.未来方向

技术优化：进一步优化sCO₂循环的材料、透平设计和控制策略，提高系统效率和可靠性。

系统集成：开发高效的能量管理系统，实现多能互补系统的智能化运行。

规模化应用：通过政策支持和技术创新，推动sCO₂多能互补系统的规模化应用，降低碳排放。

超临界二氧化碳动力循环与多能互补系统研究可以应用在哪些行业或产业领域

1. 核能领域

应用场景：

第四代核反应堆：sCO₂循环被认为是高温气冷堆（如模块化高温气冷堆，MHTGR）和钠冷快堆的理想动力循环。其高效率和小体积特性可显著降低核电站的建设成本和占地面积。

小型模块化反应堆（SMR）：sCO₂循环与SMR结合，可实现分布式发电，适用于偏远地区、工业园区或海上平台。

优势：

提高核电站的热效率，减少放射性废热排放。

简化系统结构，降低运维成本。

2. 太阳能光热发电

应用场景：

塔式太阳能热发电：sCO₂循环可替代传统的蒸汽轮机循环，在500-700°C的温度范围内实现高效发电。

槽式太阳能热发电：sCO₂循环与槽式集热器结合，可提高系统的灵活性和效率。

优势：

sCO₂循环的高效率可降低太阳能发电的度电成本。

系统紧凑，适合与储能技术结合，实现24小时连续供电。

3. 工业废热回收

应用场景：

钢铁、水泥、化工等行业：sCO₂循环可回收高温废热（如高炉煤气、水泥窑余热、化工反应余热），将其转化为电能或热能。

数据中心冷却与余热利用：sCO₂循环可结合数据中心的高温冷却水，实现余热发电或供热。

优势：

提高工业能源利用效率，减少碳排放。

降低企业的能源成本，提升经济效益。

4. 地热能开发

应用场景：

高温地热发电：sCO₂循环适用于温度在200-300°C的中高温地热资源，替代传统的有机朗肯循环（ORC），提高发电效率。

增强型地热系统（EGS）：sCO₂循环可与EGS结合，开发深层地热资源。

优势：

sCO₂循环的高效率可降低地热发电的成本。

系统紧凑，适合分布式地热电站建设。

5. 生物质能与垃圾焚烧

应用场景：

生物质能发电：sCO₂循环可替代传统的蒸汽轮机循环，提高生物质能发电效率。

垃圾焚烧发电：sCO₂循环可回收垃圾焚烧产生的高温烟气余热，实现高效发电。

优势：

提高可再生能源的利用效率，减少化石能源依赖。

降低垃圾焚烧的碳排放，符合环保要求。

6. 船舶与海洋工程

应用场景：

船舶动力系统：sCO₂循环可与核动力或化石燃料结合，实现高效、紧凑的船舶动力系统。

海上平台供电：sCO₂循环可与海上风电、太阳能或海洋温差能结合，为海上平台提供稳定的电力供应。

优势：

系统紧凑，节省船舶或平台的宝贵空间。

提高能源利用效率，降低运营成本。

7. 区域能源系统与分布式能源

应用场景：

工业园区综合能源系统：sCO₂循环与多能互补系统结合，实现电、热、冷、气等多种能源的梯级利用。

城市分布式能源站：sCO₂循环可与太阳能、地热能、生物质能等结合，为城市提供清洁、高效的能源供应。

优势：

提高能源系统的灵活性和可靠性。

减少对传统能源的依赖，降低碳排放。

8. 氢能与储能

应用场景：

氢能发电：sCO₂循环可与高温燃料电池（如固体氧化物燃料电池，SOFC）结合，实现氢能的高效发电。

储能系统：sCO₂循环可与热储能技术结合，实现电能的储存和释放，平衡可再生能源的间歇性。

优势：

提高氢能利用效率，降低氢能发电成本。

增强储能系统的灵活性和经济性。

9. 航空航天与国防

应用场景：

航空发动机冷却与动力：sCO₂循环可用于航空发动机的冷却系统，提高发动机效率和可靠性。

军用移动电源：sCO₂循环与便携式能源系统结合，为军事装备提供高效、紧凑的电力供应。

优势：

系统紧凑，适合高功率密度应用。

提高能源利用效率，延长设备运行时间。

超临界二氧化碳动力循环与多能互补系统领域有哪些知名研究机构或企业品牌

一、知名研究机构1. 美国研究机构

Sandia国家实验室（SNL）

研究方向：主导sCO₂循环基础研究，建成全球首个10 MW级sCO₂布雷顿循环实验台，验证了循环的可行性和高效性。

成果：推动sCO₂在核能、太阳能和工业废热回收领域的应用。

橡树岭国家实验室（ORNL）

研究方向：聚焦sCO₂循环材料研发（如高温合金、涂层技术）和系统建模。

合作：与工业界合作开发sCO₂透平技术。

麻省理工学院（MIT）

研究方向：开展sCO₂循环与可再生能源（如太阳能、地热能）的集成研究。

成果：提出多能互补系统优化设计方法。

2. 欧洲研究机构

德国航空航天中心（DLR）

研究方向：研究sCO₂循环在船舶动力、工业废热回收中的应用。

项目：参与欧盟“Horizon 2020”计划中的sCO₂多能互补项目。

法国原子能和替代能源委员会（CEA）

研究方向：探索sCO₂循环与第四代核反应堆的结合。

成果：开发sCO₂循环仿真软件。

3. 亚洲研究机构

中国科学院工程热物理研究所

研究方向：开展sCO₂循环与生物质能、太阳能的结合研究，建成兆瓦级sCO₂实验台。

成果：提出适用于中国能源结构的sCO₂多能互补系统方案。

日本原子力研究开发机构（JAEA）

研究方向：研究sCO₂循环在高温气冷堆中的应用。

合作：与美国Sandia实验室开展联合实验。

二、企业品牌1. 国际企业

通用电气（GE）

业务方向：研发sCO₂透平技术，探索其在核能、太阳能和工业废热回收领域的应用。

项目：参与美国能源部sCO₂循环示范项目。

西门子能源（Siemens Energy）

业务方向：开发sCO₂循环与可再生能源结合的系统解决方案。

合作：与德国DLR合作研究sCO₂船舶动力系统。

三菱重工（MHI）

业务方向：研究sCO₂循环在核能和地热能发电中的应用。

成果：开发适用于高温地热的sCO₂循环系统。

2. 中国企业

东方电气集团

业务方向：开展sCO₂循环与核能、太阳能的结合研究，建成国内首个sCO₂循环实验平台。

目标：推动sCO₂技术在第四代核反应堆中的应用。

上海电气集团

业务方向：研究sCO₂循环与工业废热回收的结合，开发高效换热器技术。

合作：与中国科学院合作开展sCO₂多能互补系统示范项目。

中国广核集团（CGN）

业务方向：探索sCO₂循环在小型模块化反应堆（SMR）中的应用。

成果：提出适用于SMR的sCO₂循环设计方案。

3. 初创企业与新兴品牌

Echogen Power Systems（美国）

业务方向：专注于sCO₂循环与工业废热回收的结合，提供商业化解决方案。

客户：已为多家化工企业提供废热发电系统。

NET Power（美国）

业务方向：开发基于sCO₂循环的零排放天然气发电技术。

项目：建成全球首个全尺寸sCO₂天然气发电示范厂。

Kairos Power（美国）

业务方向：研究sCO₂循环与熔盐反应堆的结合，推动先进核能技术商业化。

融资：获得美国能源部数亿美元资助。

三、国际合作与联盟

sCO₂联盟（sCO₂-HeRo）

成员：由欧盟、美国、日本等国的科研机构和企业组成。

目标：推动sCO₂循环技术的全球合作与标准化。

国际能源署（IEA）

项目：通过“先进动力循环”项目支持sCO₂循环与多能互补系统的研究。

超临界二氧化碳动力循环与多能互补系统领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、技术研发类岗位

1. 核心研究方向与岗位

sCO₂循环系统设计工程师

职责：负责sCO₂布雷顿循环系统的热力学设计、流程优化与仿真建模。

技能要求：精通ThermoCycle、Aspen Plus等仿真软件，熟悉透平、压缩机等设备选型。

典型企业：GE、西门子能源、东方电气集团。

材料与密封工程师

职责：研发适用于超临界状态的高温合金、涂层技术及密封解决方案。

技能要求：材料科学背景，熟悉高温腐蚀、摩擦学原理。

典型企业：Sandia国家实验室、中国科学院工程热物理研究所。

透平与换热器研发工程师

职责：设计sCO₂透平叶片、优化换热器结构，提升系统效率。

技能要求：流体力学、传热学基础，熟练使用CFD软件（如ANSYS Fluent）。

典型企业：三菱重工、上海电气集团。

2. 跨学科技术岗位

多能互补系统工程师

职责：整合太阳能、地热能、生物质能等多种能源，设计梯级利用方案。

技能要求：熟悉能源系统建模（如Homer Pro）、经济性分析工具。

典型企业：NET Power、Echogen Power Systems。

储能与控制工程师

职责：开发sCO₂循环与电池储能、热储能的结合技术，设计智能控制系统。

技能要求：控制理论、编程能力（如Python、MATLAB）、储能技术背景。

典型企业：Kairos Power、麻省理工学院（MIT）衍生企业。

二、系统集成与工程实施类岗位

1. 系统集成工程师

职责：将sCO₂循环与核能、太阳能、工业废热回收等模块集成，验证系统性能。

技能要求：工程经验、项目管理能力、熟悉行业标准（如ASME）。

典型企业：德国DLR、中国广核集团（CGN）。

2. 现场调试与运维工程师

职责：负责sCO₂循环实验台或示范项目的安装、调试与长期运维。

技能要求：现场问题解决能力、熟悉设备操作与维护。

典型企业：美国橡树岭国家实验室（ORNL）、日本原子力研究开发机构（JAEA）。

三、项目管理类岗位

1. 技术项目经理

职责：统筹sCO₂循环与多能互补系统的研发、实验与商业化项目。

技能要求：PMP认证、跨部门协调能力、熟悉技术路线图制定。

典型企业：西门子能源、东方电气集团。

2. 商业化与市场推广经理

职责：推动sCO₂技术在工业废热回收、核能发电等领域的商业化应用。

技能要求：市场分析能力、商务谈判技巧、技术背景优先。

典型企业：Echogen Power Systems、NET Power。

四、政策与市场分析类岗位

1. 能源政策研究员

职责：研究sCO₂循环与多能互补系统的政策支持、补贴机制及碳排放交易。

技能要求：能源经济学背景、熟悉国际能源政策（如欧盟Horizon 2020）。

典型机构：国际能源署（IEA）、中国能源研究会。

2. 市场分析师

职责：分析sCO₂技术在不同行业的应用前景，制定市场进入策略。

技能要求：数据挖掘能力、行业报告撰写经验。

典型企业：GE、三菱重工。

五、高校与科研机构岗位

1. 博士后与研究员

研究方向：sCO₂循环热力学优化、多能互补系统控制策略、新材料研发。

典型机构：MIT、中国科学院工程热物理研究所、德国航空航天中心（DLR）。

2. 科研助理

职责：协助实验台搭建、数据采集与分析、论文撰写。

技能要求：实验操作能力、文献检索能力。

典型机构：美国Sandia国家实验室、日本JAEA。

六、新兴领域与跨行业机会

1. 船舶与海洋工程

岗位：sCO₂循环船舶动力系统工程师、海上平台能源系统设计师。

典型企业：西门子能源、中国船舶集团。

2. 氢能与储能

岗位：sCO₂循环与氢能结合的研发工程师、储能系统集成工程师。

典型企业：Kairos Power、NET Power。

3. 区域能源系统

岗位：分布式能源系统规划师、综合能源服务工程师。

典型企业：上海电气集团、中国华能集团。