L’inauguration de l’installation pilote de la Supercritical Transformational Electric Power (STEP) Demo a été récemment réalisée. Cette installation d’essai de dioxyde de carbone supercritique (sCO2) de 10 mégawatts, d’une valeur de 155 millions de dollars, située au siège du SwRI à San Antonio, va démontrer une nouvelle méthode innovante de production d’électricité à plus haut rendement et à moindre coût.
Une efficacité accrue grâce au dioxyde de carbone supercritique
Contrairement aux centrales électriques conventionnelles qui utilisent l’eau comme milieu thermique dans les cycles de production d’énergie, STEP est conçu pour utiliser du sCO2 à haute température, ce qui augmente l’efficacité de près de 10% grâce à ses propriétés thermodynamiques favorables.
Le dioxyde de carbone est non toxique et ininflammable, et lorsqu’il est maintenu au-dessus d’une température et d’une pression critiques, il peut agir comme un gaz tout en ayant une densité proche de celle d’un liquide. La technologie du cycle de puissance sCO2 est également compatible avec l’énergie solaire concentrée et la chaleur résiduelle industrielle.
Un pas vers une production d’énergie plus durable et efficace
Dr. Tim Allison, directeur du département des machines de SwRI, a indiqué : « STEP Demo représente un pas vers une production d’énergie plus durable et efficace, qui n’a été possible que grâce à l’ingéniosité de l’équipe remarquable qui a soutenu ce projet à chaque étape. »
Un avantage de l’utilisation du sCO2 comme fluide de travail est que la turbomachine de STEP Demo est environ dix fois plus petite que les composants des centrales électriques conventionnelles, ce qui permet de réduire l’empreinte et le coût de construction de nouvelles installations.
Par exemple, la turbine sCO2 de la taille d’un bureau de STEP Demo pourrait alimenter jusqu’à 10 000 foyers.
Une technologie prometteuse pour la production d’électricité
Adam Hamilton, P.E., président et PDG de SwRI, a précisé : «STEP va sans aucun doute changer notre façon de penser la production d’électricité. Il est excitant de lancer officiellement cette installation pilote, qui abrite une technologie potentiellement innovante développée ici même à SwRI.»
Dr. Paula A. Gant, présidente et PDG de GTI Energy, a ajouté : «Nous sommes ravis de collaborer avec nos partenaires dans le cadre du projet pilote STEP Demo pour mettre en avant les avantages de la technologie du dioxyde de carbone supercritique pour la production d’énergie. Cette innovation est prête à offrir des avantages transformateurs, très efficaces et rentables.»
En synthèse
SwRI, GTI Energy et GE ont commencé la construction du site STEP Demo le 15 octobre 2018, et la construction du bâtiment a été achevée en 2020. L’installation pilote a réalisé sa première opération de son compresseur avec du CO2 dans des conditions de fluide supercritique plus tôt cette année. La mise en service de l’installation se poursuivra jusqu’au début de l’année prochaine.
L’installation pilote STEP Demo est l’une des plus grandes installations de démonstration au monde pour la technologie sCO2. L’objectif central du projet est d’améliorer considérablement l’efficacité, l’économie, la flexibilité opérationnelle, les exigences d’espace et les performances environnementales de cette nouvelle technologie.
SwRI, GTI Energy et GE ont collaboré à la conception de l’installation, qui est spécialement conçue pour évoluer avec le temps afin de suivre le rythme des avancées de l’industrie. Les composants montés sur skid de l’installation offrent une flexibilité et un design unique et reconfigurable.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que l’installation pilote STEP Demo ?
STEP Demo est une installation pilote de 10 mégawatts qui utilise le dioxyde de carbone supercritique (sCO2) pour générer de l’électricité. Elle est située au siège de l’Institut de Recherche du Sud-Ouest (SwRI) à San Antonio.
Qu’est-ce que le dioxyde de carbone supercritique (sCO2) ?
Le sCO2 est du dioxyde de carbone qui est maintenu au-dessus d’une température et d’une pression critiques, lui permettant d’agir comme un gaz tout en ayant une densité proche de celle d’un liquide. Il est utilisé dans STEP Demo comme milieu thermique dans les cycles de production d’énergie, augmentant l’efficacité de près de 10%.
Quels sont les avantages de l’utilisation du sCO2 dans la production d’énergie ?
L’utilisation du sCO2 permet une production d’énergie plus efficace et plus durable. De plus, les composants de la turbomachine de STEP Demo sont environ dix fois plus petits que ceux des centrales électriques conventionnelles, ce qui permet de réduire l’empreinte et le coût de construction de nouvelles installations.
Quand a commencé la construction de STEP Demo ?
La construction du site STEP Demo a commencé le 15 octobre 2018 et le bâtiment a été achevé en 2020. L’installation pilote a réalisé sa première opération de son compresseur avec du CO2 dans des conditions de fluide supercritique plus tôt cette année.
Quel est l’objectif du projet STEP Demo ?
L’objectif central du projet est d’améliorer considérablement l’efficacité, l’économie, la flexibilité opérationnelle, les exigences d’espace et les performances environnementales de la technologie sCO2.
SwRI est un leader de l’industrie dans le développement des cycles de puissance sCO2. Les membres du personnel ont mené de nombreux projets du Département américain de l’Énergie pour améliorer l’efficacité, la fiabilité et la préparation commerciale des turbomachines, des échangeurs de chaleur, des cycles et des systèmes de cycle de puissance sCO2.
Légende illustration principale : John Klaerner de SwRI, ingénieur en chef des turbines, et le Dr Jeff Moore, chercheur principal du projet STEP Demo, sont photographiés avec la turbine sCO2 développée par SwRI pour la centrale de démonstration de 10 MWe. SwRI, GTI Energy, GE Global Research et le Laboratoire national de technologie énergétique du DOE ont célébré l’achèvement de la centrale pilote STEP Demo 10 MWe sCO2 le 26 octobre. Credit : Southwest Research Institute
