记者12月20日从中核集团了解到，当天，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在贵州六盘水首钢水钢集团成功商运，这也是超临界二氧化碳余热发电技术“超碳一号”的全球示范工程，有助于突破世界范围内中小功率规模、中高温热源高效利用的技术瓶颈，具有里程碑意义。

“超碳一号”示范工程是中核集团中国核动力研究设计院与济钢集团国际工程技术有限公司、首钢水城钢铁（集团）有限责任公司共同推进的全球首套2×15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程。相比现役烧结余热蒸汽发电技术，“超碳一号”发电效率提升85%以上，净发电量提升50%以上，同时系统简化、设备减少、运维便利，场地需求减小50%。

超临界二氧化碳发电技术是利用处于超临界态的二氧化碳作为动力工质，通过“两机三器”构建闭式布雷顿循环实现高效发电。二氧化碳的工作压力超过73个大气压、工作温度超过31℃以后，所处于的状态即为超临界二氧化碳。处于这一状态的二氧化碳既无相变，又能兼具液体的流动性和气体的可压缩性，具有高密度、低粘度、无相变三个特点，使得超临界二氧化碳发电技术具备体积小、重量轻、设备少、易操控、效率高等技术优势。

得益于超临界二氧化碳的物质属性，“超碳一号”具有效率高、系统紧凑、辅助系统少和机动性强的核心优势，且未来有望向更大功率、更高温应用场景拓展。美国能源局2017年将其列为国家能源领域战略性前沿技术第2位，进行长期持续投资；2018年，超临界二氧化碳发电技术入选《麻省理工科技评论》“全球十大突破性技术”。2021年，超临界二氧化碳发电技术被列入我国“十四五能源领域科技创新规划”。

核动力院从2009年开始开展超临界二氧化碳发电技术研究，经过十余年的艰难探索，攻克了“两机三器一系统”从设计、制造到集成应用的系列关键技术，建立了超临界二氧化碳发电技术研发体系并完成技术验证。济钢国际自烧结余热发电技术诞生以来便持续引领市场，凭借前瞻性技术优势占据行业领先地位：2005年自主研发、建成了中国首套具备完全自主知识产权的烧结机余热发电系统，并主编了行业标准，之后不断迭代升级，各项指标均长期保持着行业领先。2023年5月，济钢国际与核动力院签署合作协议；2023年8月，济钢与水钢正式签订项目合同，以EMC（合同能源管理）模式推动项目落地； 2023年12月，项目正式开工，启动了“超碳一号”示范工程的建设。

核动力院在研发过程中集合了东方电气集团、西安交通大学、西北工业大学、清华大学、四川大学等国内优势企业和高校团队，形成了以超临界二氧化碳发电技术为核心的产学研共同体，真正具备了完全自主的精细设计和成套供货能力。

除了该示范项目，中核集团还于2024年启动了“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”示范项目，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。此外，超临界二氧化碳还在光热发电等多个领域拥有广阔应用前景。

全球首台商用超临界二氧化碳发电机组三维示意图。图片来自：中核集团

全球首台商用超临界二氧化碳发电机组厂房外景。图片来自：中核集团

超临界二氧化碳发电技术实验装置。图片来自：中核集团

超临界二氧化碳发电技术研发团队。图片来自：中核集团