GE新汽轮机技术或将带来全球发电产业升级大潮
据报道，美国通用电气公司（GE）联合美国能源部正在研发一种新型的汽轮机，该汽轮机书桌一样大，但却足以满足一个小城市的电力需求。这台机器可以帮助能源公司重复利用废气，进行高效而清洁的发电。另外，还可利用其他发电方式，如太阳能和核能发电产生的余热溶解熔融盐，将二氧化碳转化为“超临界流体”。研究人员已经确定，当使用太阳能时，这套发电系统中的二氧化碳可以持续循环，并且不会产生废物。这项技术目前仍处于早期阶段，研究人员希望在今年加快进度。现在，研究人员已经用3D打印模型印证了其工作原理，这台原型机的最终版本可能只有68kg。
超临界二氧化碳汽轮机是一种以超临界二氧化碳为工质的基于布雷顿循环原理的动力发电设备，是一种比传统蒸汽轮机更为先进的发电装备，作为一种外燃机，其也可采用太阳能作为热源。超临界二氧化碳汽轮机的历史可追溯到70年代。由于其功率密度高，叶片的应力很大，其轮盘和叶片需要一次性整体加工，当时的加工工艺难以满足。直到90年代中期，五轴加工中心广泛使用，涡轮制造工艺得以突破，才开始商业化产品的研发。
资料显示，美国能源部（DOE）从2004年开始超临界二氧化碳汽轮机项目的研发，目标是为核电站、太阳能光热发电、余热利用等研发下一代动力设备。同时，日本也在加紧研制此类设备。日本东芝与美国Exelon和CB&I从2012年6月开始合作，力争在2017年完成商业电站的超临界二氧化碳发电系统的研发。
2012年7月25日，中国科学院微电子研究所的发明专利“一种基于超临界二氧化碳的发电系统”公布。2015年9月22日，中国金通灵公司与中国科学院工程热物理研究所签署《超临界二氧化碳布雷顿循环发电技术的关键技术及系统集成技术咨询服务协议》。该公司将自主开发超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统与技术。首期研发太阳能热发电用10MWe超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统。
另有研究报告显示，2014年全球汽轮机市场规模约为148亿美元，预计到2020年将达到192.92亿美元（约合人民币1232亿元），以4.4%的年均复合增长率增长。
综上我们可以看到：
首先，美国试图通过“小型化”超临界二氧化碳汽轮机，引领该产业升级发展。
从资料中可以看到，中、美、日对于超临界二氧化碳汽轮机均有所研究（德国西门子也有类似研究项目），并且取得了一定成果。美国开始超临界二氧化碳汽轮机项目最早，一直保持着该项技术的领先地位。但是随着中国、日本汽轮机技术的不断发展，美国在技术上的领先优势逐渐被缩小。同时据研究机构显示未来汽轮机市场巨大，为了能够继续在该市场占有更多市场份额，美国转向了“小型化”超临界二氧化碳汽轮机的研究，从而保持其在技术上的领先地位，通过先进技术获取更多市场；
其次，中国应关注3D打印技术在该项技术突破中发挥的重要作用，同时评估“小型化”超临界二氧化碳汽轮机的市场前景，进而决策是否加大在该项技术的研究投入。
一直以来，汽轮机都属于较大型设备，但是随着3D打印技术的不断发展，汽轮机小型化成为了可能，对此中国应重点关注。同时中国应充分评估小型化汽轮机的国内外市场前景，若投入研发的费用远远大于技术突破所能带来的效益，还需对其在保障能源安全上的作用进行更详尽的研究，进而决策是否加大研究投入。