在贵州六盘水的首钢水城钢铁厂内，一项具有划时代意义的发电技术正悄然改变传统能源利用格局——全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”示范工程已进入稳定运行阶段。这项技术首次将超临界二氧化碳作为热力循环介质，为高效发电领域开辟了全新路径。
传统发电方式中，工业余热、火电及核电等领域长期依赖以水为介质的蒸汽发电技术。该技术通过加热水产生蒸汽推动涡轮旋转，进而实现发电。然而，这种模式存在效率瓶颈，且设备体积庞大、响应速度有限。
“超碳一号”的核心突破在于将介质从水替换为超临界二氧化碳。通过精准控制温度和压力，使二氧化碳达到超临界状态——既非液体也非气体，却兼具二者特性。这种物质在循环系统中被持续加热加压后，直接驱动涡轮高速旋转，完成能量转换。技术总设计师黄彦平指出，这一方向代表了二十一世纪发电技术的前沿探索，对提升我国能源利用效率具有战略价值。
对比传统蒸汽机组，“超碳一号”展现出显著优势。其设备占地面积仅为原有系统的一半，却实现了发电效率超过85%的提升，净发电量增幅达50%以上。以钢铁厂烧结工序产生的余热为例，该技术可将其回收利用率提升至新高度，将原本散失的热量转化为清洁电力。
项目选址首钢水城钢铁厂并非偶然。作为高耗能行业，钢铁生产过程中产生大量中低温余热，传统技术难以有效利用。2023年底启动建设的“超碳一号”示范工程，专门针对烧结余热回收场景设计。经过两年技术攻关与系统调试，该机组于近期通过验收，正式开启商业化运行。
据测算，项目投产后每年可为钢铁厂新增发电量7000余万度，按当前电价计算，直接经济效益接近三千万元。更关键的是，这种技术路径减少了对传统化石能源的依赖，每度电的碳排放强度较常规方式降低约30%，为工业领域碳减排提供了可行方案。
目前，研发团队正开展技术迭代研究，重点优化循环系统热效率与设备耐久性。随着“超碳一号”的成功实践，超临界二氧化碳发电技术有望向更多工业场景延伸，为构建新型能源体系提供技术支撑。
