日前
位于成都的
核动力研究设计院研发的
全球首套
工程化超临界二氧化碳发电系统
“超碳一号”
已完成并网调试
并进入满功率运行冲刺阶段
预计年内实现满功率发电
超碳一号的出现，代表着中国的超临界二氧化碳发电技术正在领跑。“这是世界范围内超临界二氧化碳发电技术首次工程化应用。”超碳一号总设计师黄彦平说。
相比现役烧结余热蒸汽发电技术，超碳一号在余热利用率上提升超过50%，发电效率提升42.7%，年发电量提升84%。
水有固、液、气三态，随着环境的温度和压力升高，液、气两相界面消失的状态点就叫做临界点，物质超过该临界点后的状态就是超临界态。二氧化碳也一样，当温度超过31℃，压力升高至73个大气压以上，二氧化碳就会进入超临界状态，即一种连续的流体状态。
把这样的连续流体二氧化碳送进发电系统里，再通过压缩机和换热器把超临界二氧化碳的压力和温度都升上去，这时候，高温高压的二氧化碳就像充了气的皮球一样，推动机器旋转起来，进而产生电能。
“这是真正意义上的新质生产力。在原烧结工艺没有变化的情况下，每年可多发7000余万度电，发电收入多出3000余万元。”黄彦平介绍，如果将这项技术应用于全国的烧结余热改造，预计每年可以节约标准煤约483万吨，减少二氧化碳排放1285万吨。
得益于超临界二氧化碳的物质属性，超临界二氧化碳发电技术具有效率高、系统紧凑、辅助系统少和机动性强的核心优势，恰好填补了世界范围内长期以来中小功率规模（<50 MWe）、高温热源场景（>400℃）的能源动力技术空白，且未来有望向更大功率、更高温应用场景拓展。
据了解，核动力研究设计院还于2024年启动了“熔盐储能+超临界二氧化碳发电技术”应用示范项目，2025年8月获批国家能源领域首台套重大技术装备，10月完成可研性报告外审，预计2026年上半年在新疆开工建设。此外，超临界二氧化碳还在火力发电、太阳能发电、地热发电、生物质发电等多个领域拥有广阔应用前景。
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