“超碳一号”成功商运有何重要意义技术突破与商业落地

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2025-12-23 10:26:23 光明网

12月20日，中核集团宣布，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在贵州六盘水首钢水钢集团成功商运。这是超临界二氧化碳余热发电技术“超碳一号”的全球示范工程，有助于突破中小功率规模、中高温热源高效利用的技术瓶颈，加速形成新质生产力。此次商运标志着该技术从实验室走向商业落地，具有里程碑式的意义。

“超碳一号”示范工程是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的全球首套2×15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程。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，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优势，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，该技术被列入我国“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。

(责任编辑：zx0176)

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