Basierend auf den Eigenschaften des überkritischen Kohlendioxid (S-CO₂) Brayton-Zyklus wird ein neues System zur Erzeugung von solarthermischer Energie im S-CO₂-Turmkraftwerk unter Verwendung von verdichtetem CO₂ Lagerung vorgeschlagen. Das System nutzt überschüssige Solarenergie, um das CO₂ in der Nähe des kritischen Punktes auf einen Hochdruckzustand zu komprimieren, und nachts wird das CO₂ unter hohem Druck mit einem Gasofen, der Erdgas verbrennt, aufgeheizt, um die Turbine anzutreiben und Strom zu erzeugen. Unter Verwendung der Software Ebsilon wurden Modelle für ein solarthermisches Turmkraftwerk, das auf der Schmelzsalzspeicherung basiert, und ein Modell für ein solarthermisches Turmkraftwerk unter Verwendung der verdichteten CO₂ Speicherung erstellt und das untere Arbeitsfluid wurde optimiert, um die optimalen Betriebsparameter bei maximaler Effizienz zu erhalten. Auf dieser Grundlage wurde ein typischer täglicher Betriebsmodus analysiert und für beide Systeme eine thermische Wirtschaftlichkeitsanalyse durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass das neue System zur Erzeugung solarthermischer Energie unter Verwendung einer verdichteten CO₂ Speicherung bei einer thermischen Speicherdauer von 8 Stunden im Vergleich zum Schmelzsalzspeicherungssystem die durchschnittliche Tageseffizienz im Sommer um 0,31% und im Winter um 0,97% steigert, was auf gute Anwendungsaussichten hinweist.

Turmkraftwerk; Verdichtete Speicherung; Überkritisches Kohlendioxid; Brayton-Zyklus; EBSILON; Stromerzeugungseffizienz