全球首台商用超臨界二氧化碳發電機組完成併網調試

據中國核動力研究設計院微信公眾號消息，11月9日，全球首台商用超臨界二氧化碳發電機組在貴州六盤水首鋼水城鋼鐵順利完成併網調試，為後續機組的滿功率運行奠定了堅實基礎。

中國核動力研究設計院微信公眾號

該項目是中核集團中國核動力研究設計院與濟鋼集團國際工程技術有限公司共同推進的全球首套2×15兆瓦超臨界二氧化碳燒結餘熱發電示範工程。成功發電後，將比現役燒結餘熱蒸汽發電技術在餘熱利用率上提升50%以上。

作為一種革新型熱電轉換技術，超臨界二氧化碳發電技術以超臨界二氧化碳作為循環工質實現高效穩定做功。得益於超臨界二氧化碳的物質屬性，該技術具有高效率、超緊湊、快響應的核心優勢，填補了世界範圍內長期以來中小功率規模、高温熱源場景的能源動力技術空白，且未來有望向更大功率、更高温應用場景拓展。

經過十餘年的持續攻關，核動力院構建了超臨界二氧化碳發電技術的產學研體系，形成了一條完整的全國產化產業鏈。2019年10月，核動力院實現了全球首次實驗室超臨界二氧化碳滿功率穩定發電。2023年10月，貴州六盤水超臨界二氧化碳發電示範工程建設啓動，推動了燒結餘熱利用領域技術革新。

據四川在線此前報道，隨着環境的温度和壓力升高，液、氣兩相相界面消失的狀態點就叫做臨界點，物質超過該臨界點後的狀態即為超臨界態。當二氧化碳温度超過31℃，壓力升高至73個大氣壓以上，二氧化碳就會進入超臨界狀態。

此時的二氧化碳既不是氣體也不是液體，卻兼具兩者的優點，像液體一樣具有高密度，又像氣體一樣具有低粘性。相比水，它的“力氣”更大，做功能力更強，對環境排放的熱量則更少，這也正是它高效搬運能量的基礎。

基於此，以超臨界二氧化碳為工質進行發電，相比以水蒸氣為工質的傳統熱力發電技術，在高温高壓運行條件下可提高熱能利用率，實現更高發電效率。

超臨界二氧化碳熱功轉換關鍵技術項目成果 四川在線

中國核動力研究設計院二所科研人員宮厚軍介紹，以該示範工程為例，在原燒結工藝沒有變化的情況下，超臨界二氧化碳技術較現役燒結餘熱蒸汽發電技術，餘熱利用效率提升42%，系統淨髮電量提升115%。每年可多發9000餘萬度，發電多收入近5千萬元，按照機組使用20年考慮，全投資週期多收益超10億元。

業內人士認為，該技術還可與各種熱源組合成發電系統，在火力、核能、太陽能熱、工業餘熱等領域發電，構建百千瓦級至百兆瓦級等不同功率等級的模塊化、智能化發電機組。他們估計，當前市場規模已達千億級，未來有望突破萬億級。

本文系觀察者網獨家稿件，未經授權，不得轉載。