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卑弥呼✿✿★✿。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九游会登录✿✿★✿。

　　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✿✿★✿，“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卑弥呼✿✿★✿，变成了源源不断的“绿色电能”卑弥呼✿✿★✿。

　　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✿✿★✿。

　　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卑弥呼✿✿★✿，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✿✿★✿，二氧化碳就会进入这种状态✿✿★✿。

　　在“超碳一号”设计团队看来✿✿★✿，这种特殊状态的二氧化碳✿✿★✿，是发电的“好帮手”✿✿★✿。一方面j9九游会 - 真人游戏第一品牌✿✿★✿，j9九游会官网入口✿✿★✿，它密度大✿✿★✿，能储存更多能量✿✿★✿，做功能力更强✿✿★✿；另一方面✿✿★✿，它流动阻力小九游会登录✿✿★✿，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✿✿★✿，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✿✿★✿，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✿✿★✿，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✿✿★✿。

　　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j9游会真人游戏第一品牌✿✿★✿，✿✿★✿，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九游会登录✿✿★✿，被誉为热电转换领域的革新性技术九游会登录✿✿★✿。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✿✿★✿，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✿✿★✿，采用全新的未成熟技术✿✿★✿，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✿✿★✿，共同推进这个全球首套项目✿✿★✿。

　　2023年底✿✿★✿，“超碳一号”正式动工✿✿★✿。2025年11月✿✿★✿，“超碳一号”并网发电调试成功九游会登录✿✿★✿，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余万千瓦时九游会登录✿✿★✿。对钢铁✿✿★✿、水泥等高能耗产业来说✿✿★✿，这项技术就像“能量回收器”九游会登录✿✿★✿，能把原本浪费的热量转化为经济效益j9九游会✿✿★✿，✿✿★✿，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✿✿★✿。更重要的是✿✿★✿，它水耗较低✿✿★✿，在我国西北✿✿★✿、华北等缺水地区推广✿✿★✿，能有效缓解“煤电耗水”与“水资源短缺”的矛盾九游会登录✿✿★✿，✿✿★✿，能在能源发展与生态保护之间找到平衡点✿✿★✿。

　　从能源安全的角度看✿✿★✿，它能丰富我国的能源供给路径✿✿★✿。这项技术可与风电卑弥呼✿✿★✿、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✿✿★✿、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✿✿★✿、水泥九游会登录✿✿★✿、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j9九游会老哥俱乐部✿✿★✿。✿✿★✿，具备了全面工程应用的条件卑弥呼✿✿★✿。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九游老哥俱乐部✿✿★✿。✿✿★✿。(记者 吴秉泽 王新伟)