近期◈✿✿，被称为“超碳一号”的全球首套2×15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程◈✿✿，在贵州六盘水成功实现商业运行◈✿✿。这套看似和传统烧结余热发电设备差别不大的装置◈✿✿，藏着热电转换领域的“黑科技”——用超临界二氧化碳替代水蒸气发电◈✿✿，标志着我国率先打通这项前沿技术从实验室到商业应用的“最后一公里”◈✿✿，开启了热电转换的全新阶段◈✿✿。

　　日前◈✿✿，记者走进首钢水城钢铁（集团）有限责任公司厂区发现◈✿✿，和传统发电机组工作时的水蒸气弥漫不同平博pinnacle网页版◈✿✿，“超碳一号”运行时干净整洁◈✿✿。正是这套设备◈✿✿，让钢铁生产中原本利用率不高的余热◈✿✿，变成了源源不断的“绿色电能”◈✿✿。

　　不管是传统火电◈✿✿、核电◈✿✿，还是常见的余热发电◈✿✿，长期以来都依赖“烧开水”的逻辑——把水加热成蒸汽◈✿✿，靠蒸汽推动汽轮机发电◈✿✿。而“超碳一号”的核心突破◈✿✿，就是把能量转换的媒介物质从水蒸气换成了超临界状态的二氧化碳狼队下载官网◈✿✿。

　　什么是“超临界二氧化碳”？简单说◈✿✿，就是给二氧化碳施加特定的温度和压力◈✿✿，让它变成一种特殊状态◈✿✿：既有气体的流动性◈✿✿，又有液体的高密度◈✿✿。当温度超过31摄氏度◈✿✿、压强达到7.38兆帕（大概是标准大气压的73倍）时平博pinnacle新版本◈✿✿。◈✿✿，二氧化碳就会进入这种状态◈✿✿。

　　在“超碳一号”设计团队看来狼队下载官网◈✿✿，这种特殊状态的二氧化碳平博pinnacle网页版◈✿✿，是发电的“好帮手”◈✿✿。一方面◈✿✿，它密度大◈✿✿，能储存更多能量◈✿✿，做功能力更强◈✿✿；另一方面◈✿✿，它流动阻力小◈✿✿，加热后可以直接膨胀推动发电◈✿✿，不用像水那样经历气液态之间的相变过程◈✿✿，不仅流程更简单◈✿✿，响应速度也更快◈✿✿。

　　这一改变带来了一连串优势◈✿✿：首先平博pinnacle网页版◈✿✿，它既不消耗水资源◈✿✿，也不会产生废水◈✿✿。这对缺水地区和高耗水的钢铁企业来说平博pinnacle手机下载◈✿✿。◈✿✿，无疑是重大利好◈✿✿。其次◈✿✿，设备更紧凑◈✿✿，“超碳一号”的占地面积比同等功率的蒸汽发电系统大幅度减少◈✿✿。最后◈✿✿，它对热源的要求也不高狼队下载官网◈✿✿，钢铁生产中350摄氏度到600摄氏度的余热◈✿✿，就能满足它的运行需求◈✿✿，而这些余热在传统发电技术中利用效率较低平博pinnacle平台◈✿✿。

　　首钢水钢集团设备工程部副部长孟玮给出了一组直观数据◈✿✿：和当前主流的烧结余热蒸汽发电技术相比◈✿✿，根据应用场景不同◈✿✿，“超碳一号”的净发电效率可提高20%—50%◈✿✿。这意味着◈✿✿，过去利用效率不高的工业余热◈✿✿，现在能更高效地转化为电能◈✿✿。

　　超临界二氧化碳发电技术的优势早被业界认可◈✿✿，被誉为热电转换领域的革新性技术◈✿✿。美国在2015年就将其列为国家能源领域战略性前沿技术◈✿✿，我国也在《“十四五”能源领域科技创新规划》中将其列为重点推进的前沿能源技术◈✿✿。

　　但从理论上的推演狼队下载官网◈✿✿，到实验室的小范围测试◈✿✿，再到工业场景的大规模商业应用◈✿✿，中间横亘着无数难题◈✿✿。对企业来说狼队下载官网◈✿✿，采用全新的未成熟技术狼队下载官网◈✿✿，意味着要承担不小的风险◈✿✿，很多企业都不敢轻易尝试◈✿✿。

　　中国核动力研究设计院的团队从2009年就开始钻研这项技术◈✿✿。在中核集团首席科学家◈✿✿、“超碳一号”总设计师黄彦平的带领下◈✿✿，团队用7年时间完成了基础理论研究和试验平台搭建◈✿✿，2016年进入实验室测试◈✿✿，2019年实现小规模发电验证◈✿✿。就在技术需要“落地”的关键节点◈✿✿，首钢水钢集团也迎来了设备更新换代的契机◈✿✿。

　　“我们不算短期风险账◈✿✿，只看长远发展账◈✿✿。”孟玮回忆起当时的决策◈✿✿，“‘超碳一号’能把中低温余热‘吃干榨净’◈✿✿，不管是节能减排还是降本增效◈✿✿，都能带来颠覆性变化◈✿✿，这个险值得冒◈✿✿！”最终◈✿✿，首钢水钢集团决定联合中核集团中国核动力研究设计院◈✿✿、济钢集团国际工程技术有限公司平博pinnacle网页版◈✿✿，共同推进这个全球首套项目热能设备◈✿✿。

　　2023年底◈✿✿，“超碳一号”正式动工◈✿✿。2025年11月◈✿✿，“超碳一号”并网发电调试成功◈✿✿，一个月后顺利实现商业运行◈✿✿，我国就此成为全球首个将这项技术商业化的国家◈✿✿。

　　从企业效益的角度看◈✿✿，它能让工业余热“变废为宝”◈✿✿，大幅提升企业盈利能力◈✿✿。孟玮算了一笔账◈✿✿：相比首钢水钢原来的老旧机组◈✿✿，“超碳一号”每年能多发电7000余万千瓦时◈✿✿。对钢铁◈✿✿、水泥等高能耗产业来说蒸汽锅炉◈✿✿，◈✿✿，这项技术就像“能量回收器”平博pinnacle网页版◈✿✿，能把原本浪费的热量转化为经济效益◈✿✿，助力传统产业降本增效◈✿✿、绿色转型◈✿✿。

　　从生态环保的角度看◈✿✿，它是实现“双碳”目标的重要助力◈✿✿。黄彦平测算◈✿✿，要是把这项技术推广到全国的烧结余热改造项目◈✿✿，每年能节约标准煤约483万吨◈✿✿，减少二氧化碳排放1285万吨平博pinnacle官方网站◈✿✿。◈✿✿。更重要的是◈✿✿，它水耗较低◈✿✿，在我国西北平博pinnacle◈✿✿，◈✿✿、华北等缺水地区推广狼队下载官网◈✿✿，能有效缓解“煤电耗水”与“水资源短缺”的矛盾◈✿✿，能在能源发展与生态保护之间找到平衡点平博pinnacle网页版◈✿✿。

　　从能源安全的角度看◈✿✿，它能丰富我国的能源供给路径◈✿✿。这项技术可与风电◈✿✿、光伏等新能源搭配使用◈✿✿。比如◈✿✿，用风电◈✿✿、光伏的富余电力加热熔盐储存能量◈✿✿，需要时再通过超临界二氧化碳发电系统把热能快速转化为电能◈✿✿，解决新能源“不稳定”的痛点◈✿✿。目前◈✿✿，中核集团已启动“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”示范项目◈✿✿，入选国家能源领域首台（套）重大技术装备名单◈✿✿，预计2028年完成示范◈✿✿，未来将进一步提升我国能源供应的稳定性和灵活性◈✿✿。

　　济钢集团国际工程技术有限公司“超碳一号”项目负责人李军卫表示◈✿✿，超临界二氧化碳发电技术尤其适合中小功率规模平博pinnacle网页版◈✿✿、中高温热源场景◈✿✿，在钢铁行业除了烧结外◈✿✿，还可以跟焦化等其他环节结合◈✿✿，也可用于化工◈✿✿、水泥◈✿✿、玻璃等多个传统行业的余热回收发电◈✿✿，大幅提升能源利用效率◈✿✿。

　　如今◈✿✿，我国已基本建立超临界二氧化碳发电技术的产学研用体系◈✿✿，形成了全国产化产业链◈✿✿，具备了全面工程应用的条件平博pinnacle网页版◈✿✿。这项技术未来还将渗透到多个领域◈✿✿，为我国实现“双碳”目标◈✿✿、保障能源安全注入强劲动力◈✿✿。（经济日报记者 吴秉泽 王新伟）