文献综述（或调研报告）：
以SCO2为工质的太阳能发电是当下关注度较高的课题。
SCO2由Feher[1]在1967年首次提出，其在临界点的特殊物性很快就受到各行各业的广泛关注与研究，由于其功率密度高，叶片受到的应力很大，其轮盘和叶片需要一次性整体加工，由于当时加工技术的限制，SCO2布雷顿循环的研究受阻。直到1990年代中期，五轴加工技术广泛使用，涡轮制造工艺得以突破，尤其是在涡轮和换热器上，使得SCO2布雷顿循环的研究再次兴起。早期的SCO2布雷顿循环存在诸多缺点。如当CO2越接近临界点附近比热容变化越大，换热器中高压侧（冷流）的比热容大于低压侧（热流）流体比热容，所以当两侧流量相同时，低压侧总会比高压侧有更高的温差，这会导致换热器产生效率低下，影响传热效果，也会导致高压侧出口温度偏低，需要更多能量才能达到涡轮入口温度的要求，从而降低了循环的热效率。
Dostal[2-4]总结了前人对各种SCO2循环理论性能的探究结果，率先提出了再压缩循环。再压缩循环在原循环的基础上加入了一个换热器和压缩机。将一小部分低温换热器出口工质分流，不经过冷却直接压缩，另一部分工质经过冷凝器冷凝然后压缩经过低温换热器，在进入高温换热器之前将两股压力相同，温度相近的流体进行混合。经过这样分流后低温换热器中高压侧的流量低于低压侧，能有效改善换热器的换热效果。
除此之外，Dostal还提出了另一种具有相同目的（通过分流减小低温换热器高压侧的流量）的数学模型——部分冷却模型。Dostal总结了四种具有应用前景的循环模型（简单模型，再压缩模型，预压缩模型以及部分冷却模型），并主要分析了简单循环模型和再压缩循环模型，并计算了这两种循环在临界点附近的循环效率。再压缩循环，部分冷却循环以及预压缩循环的目的均是为了改善换热器冷热流热容不同的问题，从而提高热效率，这三种循环的不同点在于压缩机布局位置不同。这三种循环与简单循环相比，系统更加复杂，但都具有较高的热效率。四种循环在压缩机入口处均在临界点附近（304.41K，7.29MPa），SCO2在临界点附近密度较大的特性使压缩机的耗功大大降低，从而提高整体效率。
Belmonte[7]等以太阳能为供热源，通过遗传优化算法对再压缩循环进行了优化，净循环效率可达50%。并指出目前仍存在SCO2布雷顿循环尚未发展成熟的问题，还未有示范性、指导性的电站建成。Osori[8]对集中SCO2发电密闭循环进行动态分析，通过开发中央接收机，冷热能蓄热单元，热交换器，换热器和压缩机与涡轮之间的中间冷凝器和再热器的多级压缩扩展子系统的数学模型，通过遗传算法优化质量流量、中间压力和换热器有效面积等设计参数，以达到最大的循环效率。Ortega[9]等对加热管式太阳能接收器和SCO2流体进行耦合。为了耦合SCO2布雷顿循环和聚光太阳能（CSP）技术，需要开发出口温度约为973K的能够输送SCO2的太阳能接收器。接收器上的热通量分布通过Soltrace的光线跟踪技术确定，并通过CFD在指定的加热条件下确定接收器的换热性能。通过开发matlab代码对Soltrace和Fluent进行耦合。使用Fluent进行CFD建模，通过评估辐射和对流热损失机制来预测接收器的性能。加热管式太阳能接收器能够接收的太阳能约为0.3-0.5MW，最后模拟得到接收器的热效率约为85%。
Carlson[10,11]等对太阳能作为热源的SCO2布雷顿循环进行性能和成本的考量。分析了简单、再压缩、部分冷却和预压缩四种方案。结果表明，简单的闭式SCO2动力循环发电量最少，再压缩和部分冷却循环的效率较高。
除了太阳能以外，许多学者也在其他新型发电领域取得进展。Kouta[20]等对SCO2动力循环和MEE-TVC海水淡化系统热电联产系统的能量进行分析，并提出了两种新型SCO2循环，即再生循环和再压缩循环。研究表明，再压缩循环比再生循环热效率高6.25%左右，分析了分流比，涡轮入口温度和涡轮入口压力对效率和水比的影响，并评估了太阳辐射对系统效率的影响。
Wang[21]等对比分析了跨临界CO2布雷顿循环（TCO2）和有机兰金循环（ORC）作为顶循环，再压缩SCO2布雷顿循环进行余热利用的两种联合循环。其中兰金循环的工质包括R123、R245fa、甲苯、异丁烷、异戊烷和环己烷。通过质量和能量守恒，开发了一套热力学循环模型。结果表明，SCO2-TCO2 是一个更优的选择。在最大压力高于20MPa时，SCO2-TCO2的循环效率高于SCO2-ORC。与SCO2-ORC不同的是当涡轮入口温度升高时，SCO2-TCO2的热效率上升明显。即使两种联合循环具有相同的循环效率，考虑到TCO2比ORC具有成本和建设时长短的优势，SCO2-TCO2仍是更优的选择。
Mehrpooya[22,23]等提出将混合熔融碳酸盐燃料电池与SCO2循环相结合的循环系统。由于电池的废气可以燃烧，通过SCO2布雷顿循环中的催化燃烧器燃烧废气产生高温，使SCO2循环做功产生附加的功率从而提高整体效率。通过设计模拟整套系统后，发现在催化燃烧器中有效能损失严重，这主要归因于燃料电池的局限性。这种混合动力系统的主要优点除了可以提高循环效率和成本低外，还能减少有害物排放，降低对环境造成的负面影响。Battisti[24-26]等对SCO2为工质的布雷顿动力循环通过遗传算法进行了多变量优化。通过改变六个控制参数，使得循环热效率最大化。控制参数包括：热源温度，二氧化碳最高温度、最高和最低压力值以及热源的质量流量等。六个参数都对循环热效率有明显的影响，除了热源温度外，其他变量都可以得到全局最优值，控制参数与循环热效率之间有明显的趋势性。随着SCO2布雷顿循环研究的不断深入，John[19]对前人的经验做出总结，根据美国桑迪亚国家实验室的实验数据，自己开发出一套程序对循环进行模拟，深入分析了简单循环和再压缩循环在各个方面的优劣性，并对非工况条件下的性能进行预测。
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