¿Por qué no se usa el ciclo Brayton en todas las centrales eléctricas?

Answer 1

Este es un trabajo en progreso y, aunque Sandia y un contratista están obteniendo resultados prometedores, la curva de adopción seguirá las realidades de todas las nuevas tecnologías. Será necesario construir y operar plantas piloto a escala completa e inicial que demuestren el rendimiento a gran escala y la confiabilidad y el alto tiempo de funcionamiento que los operadores de escala de servicios públicos y sus clientes esperan. Además, la tasa de construcción de nuevas plantas y el reabastecimiento de energía de las plantas existentes no es inmediata, sino que se debe al desgaste, otras consideraciones de costos operativos, nuevas regulaciones de rendimiento que pueden quedar suspendidas debido a cambios políticos, aunque es probable que eventualmente se adopten . La gran tecnología por sí sola no es suficiente para crear un cambio instantáneo y el ciclo de CO2 supercrítico de Brayton para todas sus atracciones todavía tiene algunos obstáculos para saltar. Personalmente, me gustaría verlo empujado. Mientras tanto, se están construyendo plantas de turbina de gas de ciclo combinado (CCGT) y los diseños más recientes de GE y Siemens producen un poco más del 61% de eficiencia, lo que hace que el promedio actual de la flota a carbón de los EE. UU. Del 35% parezca primitivo. La hoja de ruta tecnológica para los sistemas CCGT busca impulsarlos significativamente más en los próximos años.
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Por cierto, a fines de la década de 1970, el General Atomics construyó en Fort St. Vrain en Colorado (estación de generación de Fort St. Vrain) un generador de turbina con motor nuclear de ciclo cerrado Brayton con fluido de trabajo de helio con una gran esperanza. se basa en su mayor eficiencia potencial que los reactores de potencia convencionales con refrigerante de agua que impulsa una turbina de vapor. Ese reactor funcionó desde 1979 hasta 1989 y luego se volvió a alimentar como una planta de gas natural. Está siendo perseguido nuevamente (reactor de helio modular de turbina de gas) debido a su eficiencia potencialmente alta en comparación con los reactores convencionales que están alrededor del 33%.

Answer 2

El hecho de que el ciclo del motor térmico no use agua como fluido de trabajo, no significa que la planta de energía no use agua en absoluto. Las plantas de ciclo cerrado de Brayton aún tendrán que rechazar el calor como cualquier otra central eléctrica, y como cualquier otra central eléctrica en los Estados Unidos, utilizarán agua para hacerlo.

Dicho esto, incluso con los ciclos de Brayton de ciclo cerrado, no está claro si mejorarán la eficiencia más allá de lo que podemos lograr en otras plantas de energía. En un ciclo de gas Brayton, cambia el límite de temperatura alta desde el punto de ebullición del agua a la resistencia térmica de los materiales. Voy a disparar esto a unos 500 ° C (solía trabajar en SOFC, que tenía problemas de materiales a 600 ° C). Esto equivale a alrededor del 60% de eficiencia térmica. Como se señaló anteriormente, las plantas modernas de CCGT también logran esto con la tecnología actual.