中国又领先一步！各国还研究减排二氧化碳时，我们已经拿来发电了

中国又领先一步！当各国还研究减排二氧化碳时，我们已经拿来发电了。

近些年来，二氧化碳的减排已经是全世界关注的话题了，这种温室气体直接导致了地球升温，导致全球气候面临崩溃，危害非常大。

在节能减排方面，我国可以说走在了世界的最前列，新能源技术先进，出口到了世界各地。为了追赶中国的步伐，世界各国也在从事这方面的研究。可是，他们在这个领域还没追上我们的时候，发现又被我国领先了一步——我们已经开始拿二氧化碳发电了！

近日，我国的“超碳一号”全球示范工程在贵州六盘水首钢水城钢铁集团成功商运，创造了人类历史上的第一次。

据中核集团首席科学家、中国核动力研究设计院“超碳一号”总设计师黄彦平介绍，凭借这个技术，我们不仅成功利用二氧化碳发电，而且进一步减排二氧化碳超1285万吨/年，每年节省的标准煤也达到了483万吨！

中国的技术，真是一点不等人啊。

可是，二氧化碳是怎么能发电的呢？这种物质也不怎么参与化学反应，如果能发电，人类早就用了，为啥我国能掌握这么神奇的技术？

不光是你，很多网友看到之后，都发出了黑人问号。

其实，这个技术早在几十年前就提出了，只不过在我国科学家的手中成为了现实而已。它的名字，叫超临界二氧化碳发电技术。

我们知道，目前人类主流的发电模式，依然是火力发电。具体原理，就是通过燃烧燃料加热水，产生高温高压蒸汽驱动汽轮机旋转，进而带动发电机将机械能转化为电能，利用的就是物理学上的电磁感应。

即便是比较先进的核电技术，说到底也是用来“烧开水”，后续的流程和火电站是一样的。

而超临界二氧化碳发电技术，就是利用温度超过31℃、工作压力超过73个大气压的环境，将二氧化碳转变为超临界状态（S-CO2）。这种状态的二氧化碳，可以替代水，完成上述的发电流程。

那么问题来了，和水相比，超临界二氧化碳的优势在哪里呢？

密度：超临界二氧化碳的密度非常高，可以达到200到800千克每立方米，相当于传统蒸汽密度的几十倍。这意味着同样大小的涡轮机内部，可以容纳远比蒸汽更多的能量，动力密度显著提高，做功能力更强。换句话说，以往需要一大套设备才能完成的能量输出，现在只需更小的机器。

吸热性：超临界二氧化碳在换热器中吸热的速度和能力远超蒸汽。高速、高效的吸热能力让整个循环能够更快地利用热源，把更多热量转换成机械能，而不是浪费在管道、冷却段或各种不可逆过程里。

运行温度：以往的蒸汽电站，很容易被高温的水蒸气腐蚀，而且还伴随着水垢。超临界二氧化碳没有这些问题，可以承受更高的运行温度。根据热力学里的原理，温度越高，热电转换效率也就越高。蒸汽电站的效率通常不超过42%，而超临界二氧化碳发电站可以轻松超过50%。

节能：蒸汽的压缩几乎等同于压缩气体，需要大量机械功，相当于产生电能之前还要先搭进去不少能源。而超临界二氧化碳的可压缩性接近液体，压缩它只需要极少的功，节省下来的能量直接体现在循环效率提升上。

最离谱的是，超碳一号的能量可以来自余热废气。为什么它被安置在钢铁厂？笔者在钢厂实习过，炼钢厂房极其炎热，给工人造成极大不适，也浪费了大量的热能。把这些原本废掉的热能直接利用起来，结合二氧化碳发电，双倍的变废为宝，就问你厉不厉害。

应用范围：传统蒸汽循环必须通过冷凝器将蒸汽重新变回水，靠冷却塔或河流湖泊提供海量冷却水，水资源严重影响了一座电站能否建设。而超临界二氧化碳不需要补充水，也不需要把蒸汽冷凝成液态。因此沙漠、戈壁、干旱高原这些传统电站无法立足的地方，也能够建设这种新型电站。这使得它在核能、太阳能热发电、工业余热利用等领域具有巨大的应用潜力。

看起来这项技术确实很有优势，但世界各国没有应用，也是有原因的，那就是技术难以突破。以我国为例，研发过程中就遇到不少难题。

比如在这种发电站中，我们需要用到一种小型化的MCD换热器。这项技术，国外曾经高度封锁，无法流入我国。我们的科研人员被迫走上独立自主的道路，才攻克了这个难关。

黄彦平介绍，和目前的烧结余热蒸汽发电技术，“超碳一号”的发电效率整整提高了85%，净发电量也有超过50%的提升，而且由于系统简化、设备减少、运维便利，其场地需求反而缩小了一半左右。

最厉害的是，这种技术不仅可以应用在民生领域，还可以应用在未来的武器装备上，尤其是军舰上。

军舰的空间极为宝贵，当下的动力设备又过于挤占空间。常规动力舰艇和核动力舰艇的战斗力差距之一，就是空间的差距。除此之外，超临界二氧化碳还有发电系统在提高发电效率、节省能源、降低噪声影响等诸多方面具有优势。

如果超临界二氧化碳发电技术能够成熟运用，未来不失为在核动力之外的一种备选方案，提升海军的战斗力。因此，像美国这样的国家，也早就开始考虑开发这种军舰了。

在超临界二氧化碳发电领域，美国也取得了不小的进展，去年的STEP项目实现了首次发电，日本、韩国也在积极发展。而我国这一次实现了这种发电系统的商用，再一次走到了世界前列。