在贵州六盘水的首钢水城钢铁集团，一项具有划时代意义的能源技术革新悄然落地。全球首台商用超临界二氧化碳发电机组——“超碳一号”，于近日正式投入商业运行，标志着传统发电模式迎来重大突破。
传统发电技术，尤其是火电与核电，长期依赖“烧开水”原理——通过加热水产生蒸汽推动涡轮机运转。然而，这种模式存在效率瓶颈，且对热源条件要求严苛。即便是航母等高端装备，其动力系统也未能突破这一局限。而“超碳一号”的出现，彻底改写了这一延续140余年的技术路径。
该机组的核心创新在于以超临界态二氧化碳替代水蒸气作为工作介质。当二氧化碳被加热至31℃并加压至73个大气压时，会进入一种兼具气体流动性与液体密度的特殊状态。这种物质既无气体摩擦阻力，又具备液体的高推力，且无需经历气液相变，做功效率显著提升。据技术团队介绍，超临界二氧化碳的循环效率比传统蒸汽循环高出近一倍。
在首钢水城钢铁集团的实测数据中，“超碳一号”展现惊人优势：其发电效率较现有烧结余热蒸汽发电技术提升超85%，净发电量增幅达50%以上。更令人瞩目的是，系统复杂度大幅降低——设备数量减少40%，运维成本下降30%，占地面积仅需原有的一半。这些特性使其在钢铁、水泥、造纸等余热利用密集型行业具有广阔推广空间。
环保效益同样显著。若将该技术应用于全国烧结余热改造，预计每年可节约标准煤483万吨，减少二氧化碳排放1285万吨，相当于再造一片百万亩森林。这项突破不仅限于工业余热领域——在中核集团新疆实施的50兆瓦“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”示范项目中，该技术凭借其快速调峰能力，有效解决了当地新能源发电的弃风弃光难题。
经过十余年技术攻关，我国已构建起完整的超临界二氧化碳发电技术体系。从基础理论研究到关键设备制造，从系统集成到工程验证，中国科研团队全面掌握了这项前沿技术的自主知识产权。全球首台机组的成功商运，不仅验证了技术可行性，更为全球能源转型提供了中国方案。
这项突破的深层价值在于其普适性。超临界二氧化碳发电技术可与光热、地热、生物质能等多种热源耦合，形成高效发电系统。在储能领域，其响应速度比传统蒸汽轮机快10倍以上，特别适合构建灵活调节的智能电网。随着技术成熟度提升，预计未来十年将形成千亿级新兴产业集群。
