全球首台商用超临界二氧化碳发电机组成功商运

IT之家 12 月 20 日消息，中核集团今天（2025 年 12 月 20 日）宣布，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”在贵州六盘水成功投入商运。这标志着在超临界二氧化碳发电技术领域，中国率先实现从实验室到商业应用的跨越，开启了热电转换技术的新纪元。

人类对发电技术的研究从未停止，但不论是传统的火力发电还是先进的核电技术，以及各类余热蒸汽发电，原理都类似于“烧开水”，就是用热量将水变为水蒸气，推动汽轮机转动来发电。但超临界二氧化碳发电技术则是告别“烧开水”的一种革新型热电转换技术。

“超碳一号”总设计师黄彦平介绍，这一技术是把温度超过 31 摄氏度、压力升高至 73 个大气压以上环境中的超临界二氧化碳作为循环工质，将其送进发电系统里，再通过压缩机和换热器提高超临界二氧化碳的压力和温度，让高温高压的二氧化碳推动透平旋转，进而产生电能。

IT之家援引博文介绍，“超碳一号”的核心在于用“超临界二氧化碳”取代传统的水蒸气作为工质。这种特殊状态下的二氧化碳兼具气体的低粘度和液体的高密度，极易被压缩。

图源：新华社

机组通过构建“闭式布雷顿循环”系统，让二氧化碳在循环中高效做功。得益于这种物质属性，该机组展现出系统紧凑、辅助设备少、机动性强等显著优势，完美解决了世界范围内中小功率规模及中高温热源高效利用的技术难题。

作为全球首套 2×15 兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程，“超碳一号”的实测数据令人瞩目。与现有的烧结余热蒸汽发电技术相比，其发电效率提升了 85% 以上，净发电量增长超过 50%。

图源：光明日报公众号截图

与此同时，由于不再需要庞大的锅炉和水处理系统，设备占地面积缩减了 50%，大幅降低了运维成本与场地需求，展现出极高的经济价值。

这一成就源于中国核动力研究设计院长达十余年的技术攻关。自 2009 年起，该院联合东方电气、西安交通大学等国内顶尖高校与企业，组建了产学研共同体。

团队成功攻克了设计、制造到集成的全链条难题，完全掌握了核心的“两机三器一系统”关键技术，确立了中国在该领域的自主设计与成套供货能力，打破了技术瓶颈。

“超碳一号”的商运只是开始。中核集团已于 2024 年启动了更为前沿的“熔盐储能 + 超临界二氧化碳发电”示范项目。该项目已入选国家能源领域第五批首台（套）重大技术装备，预计将于 2028 年完成示范应用。

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