IT之家 12 月 20 日消息，中核集團(tuán)今天（2025 年 12 月 20 日）宣布，全球首臺(tái)商用超臨界二氧化碳發(fā)電機(jī)組“超碳一號(hào)”在貴州六盤水成功投入商運(yùn)。這標(biāo)志著在超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，中國(guó)率先實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)應(yīng)用的跨越，開(kāi)啟了熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)的新紀(jì)元。
人類對(duì)發(fā)電技術(shù)的研究從未停止，但不論是傳統(tǒng)的火力發(fā)電還是先進(jìn)的核電技術(shù)，以及各類余熱蒸汽發(fā)電，原理都類似于“燒開(kāi)水”，就是用熱量將水變?yōu)樗魵?，推?dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)發(fā)電。但超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)則是告別“燒開(kāi)水”的一種革新型熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)。
“超碳一號(hào)”總設(shè)計(jì)師黃彥平介紹，這一技術(shù)是把溫度超過(guò) 31 攝氏度、壓力升高至 73 個(gè)大氣壓以上環(huán)境中的超臨界二氧化碳作為循環(huán)工質(zhì)，將其送進(jìn)發(fā)電系統(tǒng)里，再通過(guò)壓縮機(jī)和換熱器提高超臨界二氧化碳的壓力和溫度，讓高溫高壓的二氧化碳推動(dòng)透平旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生電能。
IT之家援引博文介紹，“超碳一號(hào)”的核心在于用“超臨界二氧化碳”取代傳統(tǒng)的水蒸氣作為工質(zhì)。這種特殊狀態(tài)下的二氧化碳兼具氣體的低粘度和液體的高密度，極易被壓縮。
機(jī)組通過(guò)構(gòu)建“閉式布雷頓循環(huán)”系統(tǒng)，讓二氧化碳在循環(huán)中高效做功。得益于這種物質(zhì)屬性，該機(jī)組展現(xiàn)出系統(tǒng)緊湊、輔助設(shè)備少、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)，完美解決了世界范圍內(nèi)中小功率規(guī)模及中高溫?zé)嵩锤咝Ю玫募夹g(shù)難題。
作為全球首套 2×15 兆瓦超臨界二氧化碳燒結(jié)余熱發(fā)電工程，“超碳一號(hào)”的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)令人矚目。與現(xiàn)有的燒結(jié)余熱蒸汽發(fā)電技術(shù)相比，其發(fā)電效率提升了 85% 以上，凈發(fā)電量增長(zhǎng)超過(guò) 50%。
與此同時(shí)，由于不再需要龐大的鍋爐和水處理系統(tǒng)，設(shè)備占地面積縮減了 50%，大幅降低了運(yùn)維成本與場(chǎng)地需求，展現(xiàn)出極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
這一成就源于中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院長(zhǎng)達(dá)十余年的技術(shù)攻關(guān)。自 2009 年起，該院聯(lián)合東方電氣、西安交通大學(xué)等國(guó)內(nèi)頂尖高校與企業(yè)，組建了產(chǎn)學(xué)研共同體。
團(tuán)隊(duì)成功攻克了設(shè)計(jì)、制造到集成的全鏈條難題，完全掌握了核心的“兩機(jī)三器一系統(tǒng)”關(guān)鍵技術(shù)，確立了中國(guó)在該領(lǐng)域的自主設(shè)計(jì)與成套供貨能力，打破了技術(shù)瓶頸。
“超碳一號(hào)”的商運(yùn)只是開(kāi)始。中核集團(tuán)已于 2024 年啟動(dòng)了更為前沿的“熔鹽儲(chǔ)能 + 超臨界二氧化碳發(fā)電”示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目已入選國(guó)家能源領(lǐng)域第五批首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備，預(yù)計(jì)將于 2028 年完成示范應(yīng)用。
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《歷時(shí) 5 年技術(shù)攻關(guān)，我國(guó)成功研制首座超臨界二氧化碳光熱發(fā)電機(jī)組》
參考
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