文章核心观点 - 全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在中国贵州成功投入商业运行，标志着该颠覆性发电技术从理论走向现实应用，相比传统蒸汽发电技术，在效率、体积和响应速度上具有显著优势 [3] - 超临界二氧化碳发电技术被视为全球能源领域竞逐的战略性前沿技术，中国通过15年自主研发已实现全球领先，并具备关键设备的成套研制能力，未来市场潜力巨大，应用场景广泛 [10][12][15][17] 技术原理与优势 - 超临界二氧化碳是指在温度超过31℃、压力超过73个大气压时，二氧化碳进入兼具高密度和低粘性的超临界状态，其做功能力比水更强，是高效能量转换的理想工质 [9] - 该技术通过布雷顿循环，将热能高效转化为电能，系统具备效率高、体积小、响应快等优势 [16] - 在贵州的全球首台商用示范机组“超碳一号”，相比现役烧结余热蒸汽发电技术，发电效率提升85%以上，净发电量提升50%以上 [3] - 相比传统蒸汽发电技术，该技术可减少一半的场地需求，在示范项目中相当于每年多发7000万度电 [17] 研发历程与突破 - 中国核动力研究设计院项目团队自2009年开始研究，当时国内技术处于空白，面临设计、制造、试验“三缺”的局面 [12] - 团队攻克了包括热源、透平机、压缩机、换热器（“两机三器”）在内的关键设备难题，特别是解决了超临界二氧化碳换热与设备密封的技术挑战 [14] - 经过六七年攻关，团队打破了国际垄断，发明了工程化所需的工业母机，研制了型谱化样机，具备了全系统与关键设备的成套研制能力 [15] - 2021年，团队实现了全球首次再压缩型兆瓦级系统满功率发电，并开发了国际首款先进核能系统统一建模与分析平台（NUMAP）以提供软件支撑 [16] 市场应用与前景 - 该技术可与多种热源组合，应用于火力、核能、太阳能热、工业余热、地热、生物质等领域，构建千瓦级至千兆瓦级的模块化、智能化发电机组 [17] - 业内人士估计，当前市场规模已达千亿级，未来有望突破万亿级 [17] - 除了贵州的工业余热发电项目，另一示范项目正在新疆落地，将熔盐储热与超临界二氧化碳结合，预计于2028年完成示范应用，该技术用水量少的特性对干旱地区具有优势 [17] - 该技术已被美国列为国家能源领域战略性前沿技术，日本、法国、韩国、加拿大、捷克等国也持续跟进，中国已将其列入《“十四五”能源领域科技创新规划》 [10][11]