A szuperkritikus CO2 (sCO2) Rankine-ciklus split-flow recompressziós változata olyan termodinamikai rendszer, amelynek célja a hőenergia hatékony átalakítása mechanikai munkává, miközben csökkenti a ciklus hőleadását és növeli a hővisszanyerés hatásfokát. A ciklus alapját egy olyan hőcserélő képezi, ahol a munkaközeg a 6-os és 3-as állapotpontok között hőt vesz fel. Ennek a hőmérsékleti középértékét a logaritmikus közép-hőmérséklet (METH) jellemzi, mely az állapotpontok hőmérsékleteinek természetes logaritmusán alapul, és amely a hőfelvétel hatásos középértéke.

A ciklus fő jellemzője, hogy a forró szuperkritikus CO2-t (250–300 bar és 500–760 °C körül) egy turbinán vezetik keresztül, ahol kitágul és munkát végez, majd egy nagyhőmérsékletű hővisszanyerőn (HTR) átmelegíti a ciklus kompresszorából érkező hideg sCO2-t, miközben maga lehűl. Ezt követi egy alacsony hőmérsékletű hővisszanyerő (LTR), amely tovább melegíti a szivattyú által tömörített munkaközeg egy részét. A LTR után a munkaközeg két ágra oszlik: az egyik ágon egy kondenzátor és főszivattyú van, míg a másik ágon egy külön recompresszor (visszatömörítő kompresszor) található. Ez a megoldás jelentősen csökkenti a hőleadást és növeli a termikus hatásfokot, az optimális ágeloszlási tényező (y) körülbelül 0,7.

Az ideális ciklus hatásfokát általában a hőfelvétel és a hőleadás középértékei alapján számítják, azzal a feltételezéssel, hogy a munkaközeg tömegárama hőfelvétel és leadás közben megegyezik. Azonban a split-flow esetén ez a feltétel nem áll fenn, mert a két ág eltérő áramlási mennyiséggel rendelkezik, így a klasszikus hatásfok-képlet nem alkalmazható közvetlenül. Az új összefüggésben az ideális hatásfok az ágeloszlási tényezőtől is függ, és a Kelvin-Planck tétel második főtételével összhangban kell értelmezni.

Az ideális számításokat a THERMOFLEX programcsomag REFPROP anyagtulajdonság-adatbázisával végezték, 205,6 bar magas nyomáson, 65,88 bar alacsony nyomáson és 600 °C turbina bemeneti hőmérséklettel. Ezek az ideális feltételek 100%-os hővisszanyerő hatásfokot, veszteségmentes komponenseket és szigetelést feltételeznek. A számítások igazolták, hogy a hatásfok az ágeloszlási tényező (y) függvényében nem monoton nő, hanem maximumot ér el körülbelül y = 0,5 körül, míg a nettó ciklus teljesítmény y csökkenésével monotón módon esik.

A hőleadás középértékének (METL) számításánál a logaritmikus közelítés nem mindig megbízható, különösen, ha az állapotpontok távol kerülnek a kétfázisú tartománytól. Ez az eltérés akár 50 K nagyságrendű is lehet, amely jelentős hatással van a számítások pontosságára. Az entrópia és entalpia nemlineáris viselkedése miatt a klasszikus közelítések csak korlátozottan alkalmazhatók.

A split-flow recompressziós ciklus komplexitása, a munkaközeg eloszlásának változása, valamint a hővisszanyerők és kompresszorok hatékonyságának kölcsönhatása miatt a termodinamikai elemzés gondos mérlegelést igényel. A pontos modellezés és a valós viszonyok figyelembevétele nélkül a számított hatásfokok jelentősen eltérhetnek a tényleges teljesítménytől.

Fontos továbbá megérteni, hogy a hőcserélők, különösen a HTR és LTR, működési hőmérsékletei és hatásfoka meghatározza a ciklus általános hatékonyságát, hiszen ezek a komponensek szabják meg, hogy mennyi hőenergia használható fel újra a ciklusban. A recompresszor alkalmazása lehetővé teszi a munkaközeg optimális tömegáramának szabályozását, ami elősegíti a hőveszteségek csökkentését és a teljesítmény maximalizálását.

Az olvasónak érdemes tisztában lennie azzal, hogy a sCO2 ciklusok működését alapvetően befolyásolják a folyadék és gáz állapotok közötti átmenetek, a kritikus pont körüli anyagtulajdonságok erősen nemlineáris jellege, valamint a komponensek valós hatásfokai. A ciklus hatásfokának optimalizálása ezért nem csak elméleti számítások kérdése, hanem mély műszaki és anyagtudományi ismereteket is igényel, valamint a rendszerek pontos modellezését, amelybe beletartoznak a hőáramok, áramlástani viszonyok és a hőcserélők geometriája is.

Hogyan működnek a CSP rendszerek és milyen operatív kihívásokkal kell szembenézniük?

A koncentrált napenergia (CSP) rendszerek működésének kulcseleme a hőcserélő és a gőzfejlesztő egységek precíz szabályozása, amelyek a napenergia hőjét alakítják át elektromos energiává. A lineáris Fresnel tükrös mező (LFR) és a központi fogadóval ellátott felülszupermelegítő együttműködése jól példázza a tipikus CSP működési folyamatokat. Az SSG (steam superheater generator) kimenő gőzhőmérsékletét csak a gőzfejlesztőn átáramló víz mennyiségének változtatásával lehet szabályozni: ha nő a tápláló víz áramlási sebessége, a gőz hőmérséklete csökken, míg csökkentésével nő. Ez a szabályozási módszer ugyan egyszerű, de lassú reakcióidejű, továbbá az anyagok és az áramlási sebesség fizikai korlátai miatt nem lehet széles skálán alkalmazni. A gőzturbinába történő belépési hőmérséklet további szabályozása deszuperháló állomás segítségével történik, ha szükséges.

Amennyiben a gőzturbina leáll vagy kiesik, a gőz az ún. dump kondenzátorba irányítódik, míg a nyomáscsökkentés elérése érdekében a gőzt ki lehet engedni a szellőzőkürtőbe is, bár ez a módszer hulladékos, és csak vészhelyzetek esetén, például turbinakieséskor javasolt alkalmazni. Egyes rendszerekben a napfogadó maga is szupermelegítőként működik, így a gőzképzés első lépése a lineáris Fresnel mezőben történik, majd a szétválasztó tartályból érkező gőz kerül az SSG-be. Ha a szétválasztóból érkező folyadék áramlása a turbinakövetelmények miatt meghatározott minimum alá esik, egy bypass szelep biztosítja a szükséges minimális áramlást az LFR mező megkerülésével, így megakadályozva a gőzturbina leállását.

Az operatív tapasztalatok szerint a CSP rendszerek egyik legnagyobb kihívása a tranziensek, vagyis az indítás, leállítás, felhősödés és egyéb működési átmenetek kezelése. Az amerikai Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium (NREL) részletes tanulmánya alapján a működési modelleknek képesnek kell lenniük a rendszer valós viselkedésének pontos leképezésére, amelyeket független szakértőknek kell ellenőrizniük és pénzügyi befektetők számára is átláthatóvá kell tenniük. Fontos, hogy a berendezések úgy legyenek tervezve, hogy elviseljék a napi többszöri ciklikus működés okozta hőmérsékleti ingadozásokat, megakadályozva ezzel az anyagfáradást és a rendszer korai meghibásodását.

A napenergia és a gázturbinás kombinált ciklusú erőművek integrációja új lehetőségeket kínál, különösen a gáz elégetése előtti tüzelőanyag-melegítésben. Ez a megoldás viszonylag egyszerűen retrofitálható, és üzemanyag-megtakarítást eredményez, bár a gőzturbina teljesítményének kismértékű csökkenésével jár. Egy bonyolultabb megközelítés a gázturbina égőjének részbeni vagy teljes kiváltása napenergiás fogadóval, ami egy úgynevezett nap-hibrid gázturbinás rendszert eredményez. Ez több technológiai kihívást tartalmaz, például az égőtér hőmérsékletének ingadozása miatt fellépő égéstabilitási problémákat, a hűtés szabályozását, az előkeverési arányokat, és a rendszer dinamikus válaszidejének korlátait.

A nyomás alatti napfogadók fejlesztése (például az európai SOLGATE projekt REFOS rendszere) bizonyos előnyökkel kecsegtetett, de a technológia jelenlegi állapota még nem teszi lehetővé a kereskedelmi alkalmazást, mivel a nyomásesés, a kvarcüveg ablak tartóssága és a hőterhelés által okozott mechanikai feszültségek problémái nem oldódtak meg teljesen.

Fontos szem előtt tartani, hogy a CSP rendszerek működését jelentősen befolyásolja az időjárás változékonysága, ami komplex szabályozási megoldásokat és alapos anyagtervezést tesz szükségessé. A rendszer hatékonysága nem csak a technológiai fejlesztéseken múlik, hanem azon is, hogy a tervezők mennyire képesek a valós üzemeltetési körülményeket modellezni és ezekhez igazítani a berendezések paramétereit. Ezért az üzemeltetés során folyamatos monitoring, diagnosztika és karbantartás nélkülözhetetlen a hosszú távú megbízhatóság és hatékonyság biztosításához.

A CSP rendszerek termikus tárolóinak és gőzképző egységeinek összetett működése megköveteli a technológiai részletek mély ismeretét és a gyakorlati tapasztalatok folyamatos beépítését a fejlesztésekbe. Az optimális működés érdekében a szabályozási stratégiák nem csupán a pillanatnyi teljesítményt, hanem az egész rendszer élettartamát és stabilitását is figyelembe kell vegyék. Ez a megközelítés biztosítja, hogy a megújuló energiából származó elektromos áram termelése fenntartható és gazdaságilag életképes maradjon.

Mik azok az aero-derivált gázturbinák, és miért különlegesek a modern ipari alkalmazásokban?

Az aero-derivált gázturbinák kisméretű, általában 50-60 MWe teljesítményű, legfeljebb 100 MWe-ig terjedő egységek, amelyek alapját módosított repülőgép sugárhajtóművek képezik. Ezek a gépek jellemzően több tengelyes kivitelűek, és magukban hordozzák a repülőgépek hajtóműveinek felépítését, amely a gázgenerátorból áll, ami egy kiegyensúlyozott tengelyen összekapcsolja az axiális kompresszort és a magas nyomású (HP) turbinát. Az aero-derivált turbinák sajátossága, hogy a repülőgépes eredetű sugárhajtóművet álló helyzetben átalakítják, így az égéstermék energiája nem tolóerőként, hanem mechanikai teljesítményként hasznosul a teljesítménytengelyen keresztül, amely vagy villamos áram előállítására, vagy szárazföldi, illetve tengeri hajtásra szolgál.

Ezek a turbinák magas ciklus nyomásviszonnyal (30:1 felett, például a Siemens/Rolls-Royce Trent esetében akár 40:1) és kimagasló hatásfokkal (>40%) működnek. Ez a magas hatásfok azonban alacsony fajlagos teljesítményhez vezet, ami abból adódik, hogy az eredeti hajtóművek kis keresztmetszettel, alacsony légáramlással és magas fordulatszámon üzemelnek, hogy a repülőgépek számára létfontosságú légellenállást minimalizálják.

Az aero-derivált konstrukciók között léteznek többtengelyes változatok is, mint például a GE LM6000 vagy a Rolls-Royce Trent, amelyek magas és alacsony nyomású gázgenerátorokat kapcsolnak össze koncentrikus tengelyek segítségével. A GE LM100 pedig egy interkondicionált kompresszort alkalmaz. Az ilyen típusú gépek főként kis méretű erőművi és kogenerációs alkalmazásokban találják meg helyüket, mivel az alacsony lég- és égéstermékáramlás, valamint a mérsékelt égéstermék hőmérséklet miatt nem ideálisak nagy hatásfokú kombinált ciklusú rendszerekhez. A gáz turbina és a hozzá kapcsolt gőzturbina teljesítményének aránya ebben az esetben jóval alacsonyabb, mint a nagyobb ipari turbináknál, a gőzturbina teljesítménye legfeljebb a gáz turbina 30%-a lehet, szemben a hagyományos 50%-kal.

A technológiai fejlődés kulcsát a turbina kilépő hőmérsékletének (TIT) növelése jelenti, amely az 1980-as évektől kezdődően 1200°C-ról akár 1700°C körülire emelkedett. Ezzel párhuzamosan fejlődtek az anyagok, elsősorban a nikkelbázisú szuperötvözetek, amelyek képesek ellenállni a rendkívül magas hőterhelésnek és a hosszú élettartamhoz szükséges fáradási és képlékeny alakváltozási ellenállásnak. Ezeket a kritikus alkatrészeket – a statorokat és rotorokat, azaz a turbina légcsatornáit és lapátjait – speciális öntési technikákkal készítik, például irányított kristályosítással (DS) vagy egymagos kristályosítással (SX), amely megszünteti a szemcsehatárokat, ezzel növelve az anyag szilárdságát és tartósságát.

A magas hőmérsékletű terhelés elleni védekezés további eszközei a hűtési rendszerek, amelyek lehetnek nyílt körfolyamatú lég hűtések a kompresszor levegőjével, vagy zárt körfolyamatú gőzhűtések, mint amilyet a GE H-System™ alkalmazott. E mellett a termikus védőbevonatok (TBC) használata is alapvető, amelyek kerámia bevonatként csökkentik az alkatrész fém részének hőterhelését, megemelve az üzemi hőmérséklet határát, ezáltal közvetve növelve a turbina teljesítményét.

Az aero-derivált gázturbinák tehát egy speciális rést töltenek be a gázturbinás erőművi technológiák között, ahol a magas hatásfok, kis méret és rugalmasság az elsődleges szempontok, különösen a kisebb méretű kogenerációs rendszerekben. A nagyobb, kombinált ciklusú berendezésekben azonban a magasabb teljesítményű és nagyobb levegőáramú, nehezebb ipari turbinák dominálnak.

Fontos megérteni, hogy a gázturbinák teljesítményének és hatásfokának növelése szorosan összefügg a hőálló anyagok és hűtési technikák fejlődésével, amelyek nélkül a magasabb égési hőmérsékletek nem lennének fenntarthatóak. Emellett a különböző turbinatípusok – aero-derivált és ipari – alkalmazási területei jelentősen eltérnek, és a választás során mérlegelni kell az adott alkalmazás energetikai és gazdasági követelményeit is. Ezért az erőművek tervezésekor nemcsak a technikai paraméterek, hanem az üzemeltetési körülmények és a költséghatékonyság szempontjai is alapvető fontosságúak.

Milyen tényezők befolyásolják a gázturbinák működését és hogyan kezeljük az eltérő üzemállapotokat?

A gázturbinák és kapcsolt ciklusú erőművek működésének megértése szempontjából elengedhetetlen a környezeti és üzemeltetési feltételek alapos ismerete. Ezek közé tartoznak a telephely légköri paraméterei, különösen a hőmérséklet és a páratartalom, a gázturbina és/vagy gőzturbina terhelése, a gázturbina tüzelése alap- vagy csúcsterhelésen, a hővisszanyerő gőzfejlesztő (HRSG) kiegészítő tüzelése, valamint a gázturbina bemeneti levegőjének kondicionálása, amely magában foglalhatja az elpárologtató hűtőket vagy bemeneti hűtőket. Ezek a tényezők mind jelentős hatást gyakorolnak a turbinák teljesítményére és hatásfokára.

A gyakorlatban a tervezett (design) üzemmódtól eltérő működés kezelése általában az eredeti berendezésgyártó (OEM) által biztosított korrekciós görbékkel történik. Ezek a görbék lehetővé teszik az erőmű teljesítményének, például a nettó villamos teljesítménynek és a termikus hatásfoknak a becslését a környezeti hőmérséklet és a terhelés függvényében. Ugyanakkor ezek a görbék csak már bevált és iparilag kiforrott rendszerek esetében állnak rendelkezésre. Új vagy kísérleti technológiák, mint például a szuperkritikus CO2 turbina rendszerek esetében, ilyen korrekciós görbék még nem léteznek, így az üzemeltethetőséget csak a terepi próbák igazolhatják.

Az új technológiák esetében a vezérlési rendszerek megtervezése és kidolgozása teljesen a nulláról kell, hogy induljon, ami hatalmas mérnöki munkát, több éves fejlesztést és jelentős pénzügyi befektetést igényel, és még így sincs garancia a sikerre. Ezért a gáz- és gőzturbinák esetében a termodinamikai modellezés – különösen a hő- és anyagmérleg szimuláció – alapvető eszköz a teljesítmény előrejelzésére.

A stabil állapotú számítások elsődleges célja a berendezés teljesítményének, a nettó elektromos teljesítmény és a hatásfok meghatározása, amely egyfajta „könyvelési” műveletként értelmezhető, ahol az egyes komponensek teljesítményadatait összevetve kapjuk meg a végső eredményt. Azonban az átmeneti, nem stabil állapotú folyamatok komplexitása miatt ezeknek a pontos számszerűsítése jóval nehezebb, és a későbbi fejezetek részletesebben tárgyalják ezt a témakört.

Fontos megérteni, hogy a turbinák működésének elemzése során a hőmérséklet, a nyomás és az entrópia fogalmai nem mindig értelmezhetők a hétköznapi mérőeszközökkel mért statikus értékekként. A turbinák belsejében a folyadékok vagy gázok sebessége oly mértékben megnőhet, hogy eléri vagy meghaladja a hangsebességet (Mach szám ≥ 1), így a teljes (statikus + kinetikus energia) értékeket kell figyelembe venni a pontos számításokhoz. Ez a megkülönböztetés alapvető a turbomachinák aerotermodinamikai elméletében, és csak ezzel a részletességgel lehetséges a gépek viselkedésének pontos leírása.

Az ipari gázturbinák, melyek több száz megawattos villamos teljesítmény leadására képesek, jellemzően kapcsolt ciklusban működnek, amelyben a gázturbina égéstermékeinek hőenergiáját egy hővisszanyerő gőzfejlesztő hasznosítja, így egy gőzturbina további elektromos energiát állít elő. Ez a kombinált ciklusú működés jelentősen növeli az erőmű termikus hatásfokát, és elengedhetetlen a modern energetikai rendszerek versenyképességéhez.

Az alapfogalmak és a működési körülmények mélyreható ismerete nélkül nem lehetséges a gázturbinák üzembiztonságának és hatékonyságának garantálása. Az ilyen komplex rendszerekben nem csupán a termodinamikai törvények, hanem a mérnöki tapasztalat, az üzemeltetési gyakorlat és a folyamatos fejlesztések is meghatározó szerepet játszanak. Az adatokat és modelleket ezért mindig kritikusan kell kezelni, és számolni kell azzal, hogy a valós üzemi körülmények eltérhetnek a laboratóriumi vagy tervezési feltételektől.

Fontos tudni, hogy a berendezések teljesítményének értékelésekor a hőmérsékleteket abszolút skálán (Kelvin vagy Rankine fok) kell alkalmazni, mivel a termodinamikai összefüggések csak így értelmezhetők helyesen. A hagyományos, mért statikus hőmérsékletek és nyomások önmagukban nem elegendőek, hiszen a turbina belső áramlásaiban jelentős kinetikus energia is jelen van, amely befolyásolja az energiamérleget.

Az olvasónak érdemes szem előtt tartania, hogy a gázturbinák működésének elemzése és üzemeltetése multidiszciplináris kihívás, amely ötvözi a termodinamikát, a fluiddinamikát, az anyagtudományt, valamint a vezérlés- és mérnöki rendszerek fejlesztését. Csak e komplex megközelítéssel érhető el a biztonságos és gazdaságos üzemeltetés, amely a modern energetika alapja. Az új technológiák területén pedig a folyamatos kutatás-fejlesztés nélkülözhetetlen, hiszen csak a terepi tesztek és a valós tapasztalatok vezethetnek az üzemszerű alkalmazásig.

Mennyire hatékony és költséghatékony a Brayton–Rankine kombinált ciklus új generációs reaktorok esetében?

A General Atomics EM2 rendszere egyedülálló abban a tekintetben, hogy közvetlen héliumos zárt körfolyású Brayton-turbinát alkalmaz, kiegészítve egy Rankine alacsonyabb hőmérsékletű körfolyással. A Brayton-ciklus turbogépei és generátora egy függőleges tengelyen helyezkednek el, aktív mágneses csapágyakkal felfüggesztve, mindez egy nyomásos ciklusegység-tartályban található. Ezzel szemben a Rankine-ciklus a reaktorépületen kívül helyezkedik el. Ez az elrendezés jelentős konstrukciós költségtöbblettel jár, különösen a kiegészítő berendezések és a komplex hűtési infrastruktúra miatt. A kritikus kérdés az, hogy a hatásfoknövekedés valóban indokolja-e ezeket a többletköltségeket.

A négy, egyenként 265 MWe teljesítményű EM2 modul telepítésének célzott egységnyi beruházási költsége (2014-es árszinten) körülbelül 4300 USD/kWe, az első üzemanyagkészlet további 240 USD/kWe-t igényel. Egy mindössze 5%-os teljesítménynövekedés, azaz 50 MWe, 230 millió USD többletértéket jelent, vagyis körülbelül 57 millió USD-t modulonként. Ugyanakkor egy 50 MWe teljesítményű gőz Rankine alacsonyabb ciklus költsége körülbelül 1500–2000 USD/kWe, ami 75–100 millió USD beruházást jelent. Ennek fényében a gazdaságossági mérleg nem tűnik kedvezőnek.

A ciklusválasztásban a reaktorhűtőközeg típusának és hőmérsékleti jellemzőinek meghatározó szerepe van. Az új generációs (Gen IV) reaktorok esetében, amelyek kilépő hűtőközeg-hőmérséklete legalább 500 °C, különböző termodinamikai ciklusok alkalmazhatók. A héliumos és szuperkritikus CO₂-t (sCO₂) alkalmazó Brayton-ciklusok hatásfoka ciklusnyomásarány (PR) korlátozása miatt (tipikusan 3:1 körül) csak regenerációval növelhető értelmezhető szintre. Ha a hőmérsékletkülönbség a turbinára nézve túl kicsi, a hatásfok drasztikusan csökken. Ugyanígy túl nagy hőmérséklet-tartomány is ronthatja a hővisszanyerés hatékonyságát.

Például a kínai INET által fejlesztett, 250 MWth teljesítményű, héliummal hűtött HTGR esetében a hűtőközeg belépési hőmérséklete 250 °C, kilépési hőmérséklete 750 °C. Egy 70 baros, 750 °C-os turbinabemenetű, 4:1 PR-ű Brayton-ciklus körülbelül 31%-os nettó hatásfokot nyújt. Ezzel szemben a héliumos hűtőközegből visszanyert hő hasznosítása egy 160 bar/600 °C reheat gőzciklusban, 60 mbar kondenzátor nyomással, körülbelül 36%-os nettó hatásfokot eredményezhet.

A Rankine-ciklus specifikációjánál az alábbi tényezők figyelembevétele szükséges: kondenzátor nyomás és hőelvezető rendszer (környezeti feltételek és környezetvédelmi előírások függvénye), gőz újramelegítés megléte, főgőz hőmérséklet (általános szabály: főgőz = MAX(TCOUT–25, 600), újramelegített gőz = MAX(TCOUT–50, 600)), valamint a gőznyomás. A fejlesztés korai szakaszában tanácsos 160 bar és 600 °C értékekhez ragaszkodni. A gőz térfogatáramától és a reaktor hőteljesítményétől függően változhat a nyomás: 600 MWth fölött 160 bar, 300–600 MWth között 125 bar, 200–300 MWth között 100 bar, 100 MWth alatt pedig 80 bar az irányadó.

A gőzturbina ház kialakítása és az alacsony nyomású (LP) házak száma szintén kulcsfontosságú tervezési szempont. Ezt alapvetően a gőz tömegárama határozza meg, amely közvetlenül a reaktor hőteljesítményének függvénye. Ugyancsak lényeges a tápvíz-előmelegítők száma, amely a hűtőközeg belépő hőmérsékletétől (TCIN) függ: ha TCIN > 350 °C, öt előmelegítő; egyébként négy, míg 100 MWth alatti teljesítmény esetén nincs szükség tápvíz-előmelegítésre.

A direkt vagy indirekt Brayton-gázturbinás ciklus esetében a leghatékonyabb opció egy hűtött és hővisszanyert (intercooled-recuperated) konfiguráció. A szuperkritikus CO₂ esetében a „split recompression” ciklus kínálja a legnagyobb hatásfokot, bár jelentős bonyolultság- és költségnövekedés árán.

Fontos megérteni, hogy a kombinált ciklusok technológiai előnyei csak akkor válnak gazdaságilag is megalapozottá, ha a rendszer minden paramétere – a hűtőközeg hőmérséklete, nyomása, a reaktor hőteljesítménye, a helyszín környezeti viszonyai – harmonikusan illeszkedik. A hélium, bár kiváló hűtőközeg, gyakran túl széles hőmérséklet-tartományokat produkál, amelyek hátráltatják a regenerációs hatásfokot. Ugyanakkor az olyan ciklusok, mint az sCO₂-alapú Brayton vagy az NH₃ alapú Rankine kombinációk, jelentős tervezési és beruházási kihívásokat jelentenek. Mindezek fényében világos, hogy minden technológiai választást alapos helyszínspecifikus költség-haszon elemzésnek kell megelőznie.