二氧化碳能用来发电了革新热电转换技术

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2025-12-20 14:31:50 新华社新媒体

12月20日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在贵州六盘水成功商运，标志着超临界二氧化碳余热发电技术“超碳一号”进入全球示范阶段。这一项目由中核集团中国核动力研究设计院与济钢集团国际工程技术有限公司、首钢水城钢铁（集团）有限责任公司共同推进，是15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程。

传统发电技术如火力发电和核电等，原理类似于“烧开水”，即用热量将水变为水蒸气推动汽轮机转动来发电。而超临界二氧化碳发电技术则是一种革新型热电转换技术。“超碳一号”总设计师黄彦平介绍，该技术使用温度超过31摄氏度、压力升高至73个大气压以上的超临界二氧化碳作为循环工质，通过压缩机和换热器提高其压力和温度，高温高压的二氧化碳推动透平旋转从而产生电能。由于超临界状态下的二氧化碳密度大且粘度低，在循环过程中不发生相变，因此发电效率更高。相比之前的烧结余热蒸汽发电技术，“超碳一号”的发电效率提升了85%以上，净发电量增加了50%以上。

对于企业来说，发电效率提升意味着实际收益增加。该项目每年可多发7000余万度电，发电收入增加近3000万元。钢铁、水泥等传统产业是能源消耗和碳排放的重点领域，也是推进“双碳”工作的关键。大量工业余热以废水废液、高温烟气等形式直接排放到环境中，高效利用这些余热成为节能降碳的重要手段。“超碳一号”不仅效率高，还具有系统紧凑、辅助系统少和响应速度快的优势，场地需求也减少了50%。初步估计，如果这项技术应用于全国的烧结余热改造，不仅能为钢铁行业带来变革，也将惠及水泥、玻璃等其他行业。

中核集团已于2024年启动了“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”示范项目，预计2028年完成示范应用。未来，超临界二氧化碳技术还可以与各种热源组合成发电系统，在光热发电、余热发电、储能发电等领域展现良好的应用前景，助力实现“双碳”目标。

(责任编辑：zhangxiaohua)

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