中国超碳一号引领全球：超临界二氧化碳发电技术取得突破
近日，位于四川成都的核动力研究设计院传来重大突破——全球首套工程化超临界二氧化碳发电系统“超碳一号”已完成并网调试，正式进入满功率运行冲刺阶段，预计年内即可实现满功率发电目标。这一成果标志着中国在超临界二氧化碳发电技术领域实现全球领跑，成为该技术首次工程化应用的里程碑。
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“超碳一号”总设计师黄彦平介绍，该系统采用二氧化碳作为发电介质，当其被加压至7.38兆帕、加热至31℃时，会进入兼具高密度与低粘度特性的“超临界态”。这种物态突破了传统气态与液态的界限，成为发电领域的“超级工质”。通过压缩机和换热器提升其压力与温度后，高温高压的二氧化碳能够像充气皮球般推动涡轮机旋转，从而高效转化为电能。
与现役烧结余热蒸汽发电技术相比，“超碳一号”展现出显著优势：余热利用率提升超50%，发电效率提高4.27个百分点，年发电量增长84%。这一突破源于超临界二氧化碳的独特物理特性——其密度接近液体但流动性接近气体，使得热能转换效率大幅提升，同时设备体积更小、响应速度更快。
技术突破的背后是长期积累。2019年10月，该院已实现全球首次MW级超临界二氧化碳发电装置满功率稳定运行；2024年10月，与济钢集团国际工程技术有限公司合作启动贵州六盘水示范工程，正式开启商业化进程。目前，“超碳一号”作为全球首台商用机组，正全力冲刺年内满功率发电目标。
在推进商业化的同时，技术迭代也在加速。2024年，核动力研究设计院启动“熔盐储能+超临界二氧化碳发电技术”应用示范项目，该系统于2025年8月获批国家能源领域首台套重大技术装备，10月完成可行性研究报告外审，预计2026年上半年将在新疆开工建设。这一项目将熔盐储能的高效蓄热特性与超临界二氧化碳发电的高效转换特性相结合，为可再生能源大规模存储与稳定输出提供新方案。
据中核集团此前公告，经过十余年攻关，我国已构建起超临界二氧化碳发电技术的产研学研体系，全国产业化产业链基本成型，具备全面工程应用条件。从实验室突破到工程化应用，从单机示范到系统集成，中国正以“超碳一号”为起点，推动全球发电技术进入超临界二氧化碳时代。
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