超臨界二氧化碳熱功轉換關鍵技術項目團隊在檢查設備。核動力院供圖

　　“超碳一號”正式投入商運。四川日報全媒體記者 寧寧 攝

“超碳一號”速寫

　　●是中核集團中國核動力研究設計院與相關企業共同推進的全球首套2×15兆瓦超臨界二氧化碳燒結余熱發電項目

　　●以超臨界二氧化碳作為循環工質，其發電效率提升85%以上，淨發電量提升50%以上，相當於每年多發電7000萬千瓦時

　　●研發過程中，核動力院還聯合東方電氣集團、西安交通大學、四川大學等企業和高校團隊，形成產學研共同體

　　12月20日，“四川造”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（集團）有限責任公司成功商運。這是全球首個超臨界二氧化碳余熱發電技術“超碳一號”示范工程，有助於突破世界范圍內中小功率規模、中高溫熱源高效利用的技術瓶頸。本次商運意味著超臨界二氧化碳發電技術首次從實驗室走向商業落地，並轉向政產學研用結合的技術創新體系，具有裡程碑式的意義。

　　“超碳一號”示范工程是由位於成都的中核集團中國核動力研究設計院（下稱核動力院）與濟鋼集團國際工程技術有限公司（下稱濟鋼國際）、首鋼水城鋼鐵（集團）有限責任公司共同推進的全球首套2×15兆瓦超臨界二氧化碳燒結余熱發電項目。相比現役燒結余熱蒸汽發電技術，“超碳一號”的發電效率提升85%以上，淨發電量提升50%以上，相當於每年多發電7000萬千瓦時。同時，由於系統簡化、設備減少、運維便利，場地需求減小50%。

　　作為一種革新型熱電轉換技術，“超碳一號”以超臨界二氧化碳（當溫度超過31攝氏度，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）作為循環工質，通過構建閉式布雷頓循環實現高效穩定做功。得益於超臨界二氧化碳的物質屬性，“超碳一號”具有效率高、系統緊湊、輔助系統少等核心優勢，未來有望向更大功率、更高溫應用場景拓展。

　　自2009年起，核動力院探索研究超臨界二氧化碳發電技術，先后攻克系列關鍵技術，建立起超臨界二氧化碳發電技術研發體系並完成技術驗証。2023年5月，核動力院與濟鋼國際簽署合作協議，12月“超碳一號”示范工程啟動建設。

　　在研發過程中，核動力院還聯合東方電氣集團、西安交通大學、西北工業大學、清華大學、四川大學等國內優勢企業和高校團隊，形成了以超臨界二氧化碳發電技術為核心的產學研共同體，真正具備了完全自主的精細設計和成套供貨能力。

　　除了該示范項目，核動力院於2024年啟動“熔鹽儲熱+超臨界二氧化碳發電”示范項目，已入選國家能源領域第五批首台（套）重大技術裝備，預計2028年完成示范應用。此外，超臨界二氧化碳余熱發電技術在光熱發電等領域擁有廣闊應用前景。（四川日報全媒體記者 寧寧）

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