我國鋼鐵、水泥等高耗能行業(yè)余熱資源豐富，但傳統(tǒng)水工質(zhì)朗肯循環(huán)系統(tǒng)復(fù)雜、效率低下，有機(jī)工質(zhì)循環(huán)又難以處理高溫?zé)嵩础３R界二氧化碳技術(shù)的突破，正是解決這一痛點的關(guān)鍵。美國能源部早在2017年將其列為國家能源領(lǐng)域戰(zhàn)略性前沿技術(shù)第二位，2018年入選《麻省理工科技評論》“全球十大突破性技術(shù)”，我國也在“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃中明確其戰(zhàn)略地位。

核動力院自2009年起啟動超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)研究，聯(lián)合東方電氣、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)等高校與企業(yè)，形成產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新體系。歷經(jīng)十余年攻關(guān)，團(tuán)隊攻克了“兩機(jī)三器一系統(tǒng)”從設(shè)計、制造到集成應(yīng)用的全套關(guān)鍵技術(shù)。特別是在微通道擴(kuò)散焊換熱器的研制上，打破了國外技術(shù)封鎖，實現(xiàn)了全流程國產(chǎn)化。在壓縮機(jī)透平發(fā)電機(jī)組方面，攻克了啟動設(shè)計、推力平衡、干氣密封等難題，實現(xiàn)裝備輕量化、小型化，具備完全自主的精細(xì)設(shè)計與成套供貨能力。

2019年10月，核動力院在全球首次實現(xiàn)兆瓦級超臨界二氧化碳簡單循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)滿功率運行；2021年4月，再壓縮循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)也實現(xiàn)滿功率發(fā)電，均為全球首次。2024年12月，項目成功商運，成為全球首個商業(yè)化運行的超臨界二氧化碳余熱發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)可高效回收燒結(jié)環(huán)冷機(jī)尾部高溫?zé)煔庥酂?，年均?jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約數(shù)萬噸，減排二氧化碳十余萬噸，經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益顯著。

除鋼鐵行業(yè)外，超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)在光熱發(fā)電、儲能調(diào)峰、化工、水泥、海洋平臺等領(lǐng)域均有廣闊應(yīng)用前景。2024年，中核集團(tuán)已啟動50兆瓦“熔鹽儲能+超臨界二氧化碳發(fā)電”示范項目，入選國家能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備，預(yù)計2028年投運，將有力支撐新能源消納與電網(wǎng)調(diào)峰。

作為一名能源動力領(lǐng)域的科技工作者，能夠在三十年的職業(yè)生涯中，借助團(tuán)隊的力量讓超碳發(fā)電技術(shù)在我國從一個“不被理解的概念”到如今正式商運，黃彥平深感榮幸和責(zé)任重大?！俺家惶枴闭酵度肷虡I(yè)運行，不僅是中國能源科技自主創(chuàng)新的重要里程碑，更為全球工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供了中國方案。在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，這項技術(shù)有望成為推動能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵引擎。