工业余热变电添新招 超临界二氧化碳发电技术实现商业应用
经济日报·2026-01-19 06:20

项目概述 - 全球首套2×15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程“超碳一号”在贵州六盘水成功实现商业运行 [1] - 该技术标志着我国率先打通了超临界二氧化碳发电技术从实验室到商业应用的“最后一公里” [1] - 项目由首钢水城钢铁(集团)有限责任公司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 [4] 技术原理与优势 - 核心技术突破在于用超临界二氧化碳替代传统水蒸气作为能量转换媒介 [2] - 超临界二氧化碳在温度超过31摄氏度、压强达到7.38兆帕(约标准大气压73倍)时形成,兼具气体流动性和液体高密度 [2] - 该介质密度大、储存能量多、做功能力强,且流动阻力小,无需经历相变过程,响应速度更快 [2] - 相比主流烧结余热蒸汽发电技术,“超碳一号”的净发电效率可提高20%—50% [3] - 设备占地面积比同等功率蒸汽发电系统大幅减少,且对热源要求不高,可利用350摄氏度到600摄氏度的工业余热 [3] - 该技术不消耗水资源,也不产生废水,对缺水地区和高耗水行业是重大利好 [3] 发展历程与商业化 - 中国核动力研究设计院团队自2009年开始钻研该技术,2016年进入实验室测试,2019年实现小规模发电验证 [4] - 2023年底项目正式动工,2025年11月并网发电调试成功,一个月后顺利实现商业运行 [5] - 我国成为全球首个将超临界二氧化碳发电技术商业化的国家 [5] - 美国在2015年将其列为国家能源领域战略性前沿技术,我国在《“十四五”能源领域科技创新规划》中也将其列为重点推进技术 [4] 经济效益与产业应用 - 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 [6] - 该技术能大幅提升企业盈利能力,助力钢铁、水泥等高能耗产业降本增效、绿色转型 [6] - 技术尤其适合中小功率规模、中高温热源场景,除钢铁烧结外,还可与焦化等环节结合,并用于化工、水泥、玻璃等多个传统行业的余热回收发电 [7] 环保与能源安全效益 - 若将该技术推广至全国烧结余热改造项目,每年可节约标准煤约483万吨,减少二氧化碳排放1285万吨 [6] - 技术水耗较低,可在西北、华北等缺水地区推广,缓解“煤电耗水”与“水资源短缺”的矛盾 [6] - 该技术可与风电、光伏等新能源搭配使用,通过“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”模式,解决新能源发电不稳定的痛点 [7] - 中核集团相关示范项目已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 [7] 产业前景与体系构建 - 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 [7] - 该技术未来将渗透到多个领域,为我国实现“双碳”目标、保障能源安全注入强劲动力 [7]