近日，全球首臺商用超臨界二氧化碳發電機組“超碳一號”在貴州六盤水成功商運，標志著我國在超臨界二氧化碳發電。這一全球能源戰略性前沿技術領域率先實現從理論研究到商業化應用的關鍵跨越。

該工程由中國核動力研究設計院、濟鋼國際、首鋼水城鋼鐵共同推進，東方電氣集團所屬東方汽輪機為其提供自主研制的壓氣機與透平機，以優異的表現為這場技術革新注入強勁動力。

告別“燒開水”，新型工質改寫發電邏輯

超臨界二氧化碳發電技術的核心，在于一種特性獨特的新型循環工質——當溫度超31℃、壓力達73個大氣壓以上，二氧化碳將進入超臨界狀態，既兼具液體的高密度與氣體的低粘度，又能在全循環中無需相變，讓能量轉換更直接、損耗更小，將改變延續兩個世紀的“燒開水”發電模式。

▲全球首套商業化應用超臨界二氧化碳機組完成并網調試

這項在循環方式、物性特點、設備特性上與傳統技術截然不同的革新性成果，背后離不開東方電氣的長期攻堅——2009年啟動基礎研究，2019年自主研制超臨界二氧化碳壓氣機及透平，助力國內首套試驗室級超臨界二氧化碳系統穩定運行。歷經了多輪技術迭代及試驗室樣機驗證，攻克百余項關鍵技術，全程見證并穩步助力該技術從實驗室走向商業化。

▲超臨界二氧化碳發電技術實驗裝置

“常規蒸汽發電技術就像普通轎車，而超臨界二氧化碳發電技術基本相當于一臺‘能源超級跑車’。”東方汽輪機產品研發中心副主任唐濤形象解讀，“壓氣機近臨界高效壓縮，透平采用針對性先進通流技術，二者協同讓余熱利用率大幅提升。”

自主可控，重塑發電裝備新形態

超臨界工質是技術革新的“核心載體”，東方電氣自主研發成套供貨的壓氣機與透平機是整個系統釋放能量潛力的“關鍵引擎”，如同系統的“心臟”與“肌肉”，共同驅動發電效率質的飛躍。

此次研制供貨的壓氣機和透平機100%自主可控，從氣動設計、結構研發到材料選型、制造測試實現全鏈條國產化，打破國際技術壟斷，筑牢了技術規模化推廣的根基。

得益于超臨界二氧化碳的高密度特性與東方電氣的集成化、緊湊化設計，“超碳一號”設備體積較傳統蒸汽發電機組實現大幅度“瘦身”，完美適配工業場地、海上平臺等空間苛刻場景。

“超碳一號”的成功商運，不僅填補了中小功率高溫余熱利用的技術空白，更拉開了超臨界二氧化碳發電技術規模化應用的序幕，技術可應用于鋼鐵行業、熱力電池、先進核能、光熱發電、熔鹽儲能、浮動平臺等領域。

“該項目是具有重要戰略性示范意義的里程碑節點，示范項目的成功將推動其他項目的推進，它會改變整個發電模式、設備形態、運行模式、運行效率，電廠工藝等都將產生顛覆性的影響。”東方電氣產業發展部副部長張曉東強調，“更重要的是，這一技術已形成全國產化產業鏈條，具備全面工程應用條件，能為多行業綠色轉型提供成熟方案。”