二氧化碳能用來(lái)發(fā)電了革新熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)

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2025-12-20 14:31:50 新華社新媒體

12月20日，全球首臺(tái)商用超臨界二氧化碳發(fā)電機(jī)組在貴州六盤(pán)水成功商運(yùn)，標(biāo)志著超臨界二氧化碳余熱發(fā)電技術(shù)“超碳一號(hào)”進(jìn)入全球示范階段。這一項(xiàng)目由中核集團(tuán)中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院與濟(jì)鋼集團(tuán)國(guó)際工程技術(shù)有限公司、首鋼水城鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司共同推進(jìn)，是15兆瓦超臨界二氧化碳燒結(jié)余熱發(fā)電工程。

傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)如火力發(fā)電和核電等，原理類(lèi)似于“燒開(kāi)水”，即用熱量將水變?yōu)樗魵馔苿?dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)發(fā)電。而超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)則是一種革新型熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)?！俺家惶?hào)”總設(shè)計(jì)師黃彥平介紹，該技術(shù)使用溫度超過(guò)31攝氏度、壓力升高至73個(gè)大氣壓以上的超臨界二氧化碳作為循環(huán)工質(zhì)，通過(guò)壓縮機(jī)和換熱器提高其壓力和溫度，高溫高壓的二氧化碳推動(dòng)透平旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生電能。由于超臨界狀態(tài)下的二氧化碳密度大且粘度低，在循環(huán)過(guò)程中不發(fā)生相變，因此發(fā)電效率更高。相比之前的燒結(jié)余熱蒸汽發(fā)電技術(shù)，“超碳一號(hào)”的發(fā)電效率提升了85%以上，凈發(fā)電量增加了50%以上。

對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，發(fā)電效率提升意味著實(shí)際收益增加。該項(xiàng)目每年可多發(fā)7000余萬(wàn)度電，發(fā)電收入增加近3000萬(wàn)元。鋼鐵、水泥等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是能源消耗和碳排放的重點(diǎn)領(lǐng)域，也是推進(jìn)“雙碳”工作的關(guān)鍵。大量工業(yè)余熱以廢水廢液、高溫?zé)煔獾刃问街苯优欧诺江h(huán)境中，高效利用這些余熱成為節(jié)能降碳的重要手段?！俺家惶?hào)”不僅效率高，還具有系統(tǒng)緊湊、輔助系統(tǒng)少和響應(yīng)速度快的優(yōu)勢(shì)，場(chǎng)地需求也減少了50%。初步估計(jì)，如果這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于全國(guó)的燒結(jié)余熱改造，不僅能為鋼鐵行業(yè)帶來(lái)變革，也將惠及水泥、玻璃等其他行業(yè)。

中核集團(tuán)已于2024年啟動(dòng)了“熔鹽儲(chǔ)能+超臨界二氧化碳發(fā)電”示范項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2028年完成示范應(yīng)用。未來(lái)，超臨界二氧化碳技術(shù)還可以與各種熱源組合成發(fā)電系統(tǒng)，在光熱發(fā)電、余熱發(fā)電、儲(chǔ)能發(fā)電等領(lǐng)域展現(xiàn)良好的應(yīng)用前景，助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

(責(zé)任編輯：zhangxiaohua)

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