在能源技术革新的浪潮中，中国再次取得重大突破。全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”在贵州六盘水正式投入商业运行，标志着我国在超临界二氧化碳发电领域率先实现从实验室研究到商业化应用的跨越，为热电转换技术开辟了全新路径。
传统发电技术，无论是火力发电、核电还是余热蒸汽发电，其核心原理均与“烧开水”类似——通过加热使水转化为水蒸气，推动汽轮机旋转发电。而超临界二氧化碳发电技术则彻底颠覆了这一模式，采用一种全新的热电转换方式。该技术以超临界二氧化碳作为循环工质，这种物质在温度超过31摄氏度、压力达到73个大气压以上的环境中，呈现出既具有气体低粘度又具备液体高密度的特殊状态，且极易被压缩。
“超碳一号”总设计师黄彦平详细介绍了其工作原理：系统将超临界二氧化碳送入发电装置后，通过压缩机和换热器进一步提升其压力和温度，使高温高压的二氧化碳推动透平旋转，从而产生电能。机组通过构建“闭式布雷顿循环”系统，让二氧化碳在循环过程中高效做功。这一设计使机组具备系统紧凑、辅助设备少、机动性强等显著优势，有效解决了中小功率规模及中高温热源高效利用的世界性技术难题。
作为全球首套2×15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程，“超碳一号”的实测数据表现优异。与现有烧结余热蒸汽发电技术相比，其发电效率提升超过85%，净发电量增长50%以上。同时，由于无需庞大的锅炉和水处理系统，设备占地面积缩减50%，运维成本与场地需求大幅降低，展现出极高的经济价值。
这一成果的取得，源于中国核动力研究设计院长达十余年的技术攻关。自2009年起，该院联合东方电气、西安交通大学等国内顶尖高校与企业，组建产学研协同创新团队，成功攻克从设计、制造到集成的全链条技术难题，完全掌握了核心的“两机三器一系统”关键技术，确立了我国在该领域的自主设计与成套供货能力，打破了长期以来的技术瓶颈。
目前，“超碳一号”的商业化运行仅是起点。中核集团已于2024年启动“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”示范项目，该项目已入选国家能源领域第五批首台（套）重大技术装备，预计2028年完成示范应用，有望进一步推动能源技术升级。
