1月23日,山东省科学技术厅主办的"超碳引领·绿动齐鲁——超临界二氧化碳工质高效发电技术"科技成果对接会在济钢集团举行。
会议聚焦全球首台商用超临界二氧化碳余热发电机组的成功应用,探讨这一突破性技术的产业化前景。
长期以来,工业余热资源分散、品位高但规模小的特点,导致传统余热发电技术面临效率低、经济性差的发展瓶颈。
钢铁、化工、水泥等高耗能行业在生产过程中产生大量中高温余热,但受限于技术条件,这些宝贵的能源资源往往被白白浪费,既造成了资源损失,也加重了环境负担。
针对这一行业痛点,中国核动力研究设计院与济钢国际工程技术有限公司联合攻关,历时23个月成功建成全球首台商用超临界二氧化碳余热发电机组"超碳一号"。
该项目于2025年11月成功并网发电,标志着超临界二氧化碳发电技术正式走出实验室,实现商业化应用的历史性突破。
中国核工业集团有限公司首席科学家、"超碳一号"总设计师黄彦平介绍,超临界二氧化碳在特定状态下具备高密度与低粘度的独特物理性质,使发电系统呈现结构紧凑、响应迅速、效率卓越的显著优势。
经过十余年自主研发,我国科研团队攻克了微通道换热器、压缩机透平机组等"两机三器一系统"全套关键技术,建立了完整的技术体系。
运行数据显示,"超碳一号"相较于传统烧结余热发电系统,净发电量提升超过30%,设备占地面积减少约50%,运维复杂度显著降低。
济钢国际党委书记、董事长王铭南表示,若将该技术推广至全国钢铁行业烧结余热改造,预计每年可节约标准煤约483万吨,减排二氧化碳1285万吨,经济效益与环保效益十分显著。
超临界二氧化碳发电技术的应用前景远不止于钢铁行业。
与会专家认为,该技术可与多种热源结合,在光热发电、工业余热回收、储能调峰等领域展现良好潜力。
在传统燃煤、天然气发电领域,该技术能够提升发电效率,降低碳排放强度;在新能源领域,可与储能技术结合,缓解新能源消纳难题,支撑新型电力系统建设;在钢铁、水泥、化工、有色等高耗能行业,能够高效回收生产过程中的余热废热,全面提升能源利用效率。
会议期间,成都核总核动力研究设计工程有限公司、济钢集团国际工程技术有限公司分别与山东钢铁集团有限公司、山东恒信集团有限公司签署合作意向协议,共同推动该技术在更广泛工业场景中的推广应用。
来自省直部门、高等院校、行业协会、金融机构以及钢铁、能源、化工、造纸等领域的百余家企业代表参会,为技术产业化提供了广阔的合作平台。
山东省作为工业大省和能源消费大省,在推动绿色低碳发展方面承担着重要责任。
此次科技成果对接会的举办,体现了山东省在能源科技创新和产业转型升级方面的积极作为,为全国工业节能减排和绿色发展提供了有益探索。
从示范并网到对接落地,超临界二氧化碳余热发电的进展表明,节能降碳不仅依赖单点突破,更需要系统化的产业协作与制度保障。
把“可用的余热”转化为“稳定的电能”,考验的是工程能力、商业模式与治理体系的协同水平。
随着更多应用场景被打开、更多标准与机制逐步完善,这类关键技术有望在推动传统产业绿色转型中发挥更大作用,为高质量发展注入更强的低碳动力。