全球首臺商用超臨界二氧化碳發(fā)電機(jī)組“超碳一號”在貴州正式投入運(yùn)行，標(biāo)志著中國在能源技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。這項(xiàng)由中核集團(tuán)自主研發(fā)的黑科技，通過“變廢為寶”的創(chuàng)新模式，將工業(yè)廢熱轉(zhuǎn)化為清潔電力，效率突破85%，為全球能源轉(zhuǎn)型提供了全新解決方案。

傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)依賴“燒開水”原理，即通過加熱產(chǎn)生蒸汽推動汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。但這一過程中，蒸汽冷卻時大量熱能流失，理論效率上限僅40%。而“超碳一號”采用超臨界二氧化碳作為工質(zhì)，通過構(gòu)建閉式布雷頓循環(huán)系統(tǒng)，使工質(zhì)在循環(huán)中始終保持超臨界流體狀態(tài)，徹底避免了相變導(dǎo)致的能量損耗。這種技術(shù)革新使發(fā)電效率較傳統(tǒng)方法提升一倍以上，同時設(shè)備體積縮小30%-50%，建設(shè)成本顯著降低。

超臨界二氧化碳的獨(dú)特物性是技術(shù)突破的關(guān)鍵。當(dāng)二氧化碳被加熱至31℃以上、加壓至73個大氣壓時，會進(jìn)入既非氣體也非液體的超臨界狀態(tài)，兼具氣體的流動性和液體的推動力。研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過自主研制全球僅三臺的微通道擴(kuò)散焊接工業(yè)母機(jī)，成功制造出能承受近600℃高溫和200個大氣壓的特殊換熱器，核心裝備實(shí)現(xiàn)100%國產(chǎn)化。

面對超臨界二氧化碳在臨界點(diǎn)附近物性劇烈變化的挑戰(zhàn)，科研團(tuán)隊(duì)從零開始建立仿真平臺，與東方電氣等企業(yè)合作試驗(yàn)上百種方案，最終實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備的全鏈條國產(chǎn)化設(shè)計(jì)。為確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了國際首套先進(jìn)核能系統(tǒng)統(tǒng)一建模與分析平臺，通過精密的“神經(jīng)系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)高壓高溫部件的精準(zhǔn)協(xié)同。

這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景遠(yuǎn)超工業(yè)廢熱回收領(lǐng)域。目前研發(fā)團(tuán)隊(duì)已布局“熔鹽儲能+超臨界二氧化碳發(fā)電”示范項(xiàng)目，通過整合太陽能熔鹽塔、核反應(yīng)堆和儲能系統(tǒng)的熱能，有效解決風(fēng)電、光伏發(fā)電的間歇性問題。僅在鋼鐵行業(yè)推廣該技術(shù)，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤近500萬噸，創(chuàng)造超百億元發(fā)電收益，同時為碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供重要技術(shù)支撐。

2026年1月10日，山東省組織召開“超碳一號”產(chǎn)業(yè)化論證評估會。與會專家一致認(rèn)為，該技術(shù)在鋼鐵、有色、化工等高耗能行業(yè)的余熱回收和低碳轉(zhuǎn)型中具有顯著優(yōu)勢。隨著技術(shù)進(jìn)入推廣階段，中國將引領(lǐng)全球進(jìn)入更高效、更緊湊、更靈活的發(fā)電新時代，為能源自主可控和可持續(xù)發(fā)展樹立新標(biāo)桿。