全球首台商用超临界二氧化碳发电机组成功商运

12月20日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组商运见证暨“超碳一号”品牌发布仪式在贵州六盘水隆重举行。中国核工业集团有限公司董事、党组副书记刘建平，中国核动力研究设计院党委书记姚刚，济钢集团有限公司党委书记、董事长刘仕君，首钢水城钢铁（集团）有限责任公司党委书记、董事长张丙龙出席活动并致辞。

中国工程院院士于俊崇，中国科学院院士张荻，中国工程院院士吕俊复，六盘水市委副书记臧侃， 甘肃省科技厅一级巡视员杨重存，中核集团战略咨询委部分委员、总部相关部门及单位负责人，济钢国际主要领导，地方政府及相关主管部门领导，项目业主及总承包方代表、合作企业伙伴、潜在资本方与应用方嘉宾、行业专家，以及新华社、四川日报、贵州日报、四川电视台、贵州电视台、封面新闻、红星新闻、六盘水日报、六盘水电视台等媒体代表出席活动。

刘建平在致辞中表示，在国家“双碳”战略目标和新型工业化推进的重要时期，“超碳一号”示范工程大幅提升工业余热利用深度，革新传统余热利用技术，开辟了一条能源深度利用的新赛道，有力支撑超碳先进能量转换技术未来在火力发电、太阳能发电等领域的工程应用，为践行绿色理念、坚持可持续发展打造了新范式。同时，该示范项目是济钢集团、首钢水钢集团与核动力院打破边界、协同发展的新成果，实现要素共享与价值重构，催生出“资本+技术+市场”新业态，为激发融合化发展 新动能提供了新思路。

于俊崇代表专家组宣布了技术鉴定结果，专家一致认为，该项目成功研制并建成了全球首台套超临界二氧化碳发电机组，核心技术完全自主可控，拥有完整的自主知识产权，总体技术水平达到国际领先地位。这标志着我国在该技术方向上实现了从跟跑到领跑的跨越，为后续产业化奠定了坚实基础。

“超碳一号”示范工程是核动力院与济钢国际、首钢水钢共同推进的全球首套2×15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程。“超碳一号” 有助于突破世界范围内中小功率规模、中高温热源高效利用的技术瓶颈，加速形成新质生产力，本次商运也意味着全球首次将超临界二氧化碳发电技术从实验室推向商业落地，标志其向政产学研用结合的技术创新体系转进，具有里程碑式的意义。相比现役烧结余热蒸汽发电技术，“超碳一号”发电效率提升85%以上，净发电量提升50%以上，同时系统简化、设备减少、运维便利，场地需求减小50%。

作为一种革新型热电转换技术，“超碳一号”以超临界二氧化碳作为循环工质，通过构建闭式布雷顿循环实现高效稳定做功。得益于超临界二氧化碳的物质属性，“超碳一号”具有效率高、系统紧凑、辅助系统少和机动性强的核心优势，且未来有望向更大功率、更高温应用场景拓展。美国能源局2017年将其列为国家能源领域战略性前沿技术第2位，进行长期持续投资；2018年，超临界二氧化碳发电技术入选《麻省理工科技评论》“全球十大突破性技术”。2021年，超临界二氧化碳发电技术被列入我国“十四五能源领域科技创新规划”。

核动力院从2009年开始开展超临界二氧化碳发电技术研究，经过十余年的艰难探索，攻克了“两机三器一系统”从设计、制造到集成应用的系列关键技术，建立了超临界二氧化碳发电技术研发体系并完成技术验证。济钢国际自烧结余热发电技术诞生以来便持续引领市场，凭借前瞻性技术优势占据行业领先地位：2005年自主研发、建成了中国首套具备完全自主知识产权的烧结机余热发电系统，并主编了行业标准，之后不断迭代升级，各项指标均长期保持着行业领先。2023年5月，济钢国际与核动力院签署合作协议；2023年8月，济钢与水钢正式签订项目合同，以EMC（合同能源管理）模式推动项目落地； 2023年12月，项目正式开工，启动了“超碳一号”示范工程的建设。

核动力院在研发过程中集合了东方电气集团、西安交通大学、西北工业大学、清华大学、四川大学等国内优势企业和高校团队，形成了以超临界二氧化碳发电技术为核心的产学研共同体，真正具备了完全自主的精细设计和成套供货能力。

除了该示范项目，中核集团还于2024年启动了“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”示范项目，已入选国家能源领域第五批首台（套）重大技术装备，预计2028年完成示范应用。此外，超临界二氧化碳还在光热发电等多个领域拥有广阔应用前景。

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作者丨赵霏霏 李沛璠

图片&视频来源丨核动力院

责编 | 王思淇

主编 | 刘洋

审校 | 李春平

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