1月20日,中核集团宣布,全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在贵州六盘水首钢水城钢铁集团正式投入商业运行。
这一里程碑事件不仅打破了国际上中小功率规模、中高温热源高效利用的技术壁垒,更为我国工业领域绿色低碳转型开辟了新的技术通道。
工业余热回收利用一直是能源领域的重要课题。
长期以来,钢铁、水泥等高耗能行业在生产过程中产生大量中高温余热,但受限于传统蒸汽发电技术效率偏低、系统复杂等因素,这些宝贵的热能资源难以得到充分利用。
据统计,我国工业领域每年产生的余热资源超过10亿吨标准煤当量,但综合利用率不足30%,造成巨大的能源浪费。
超碳一号的成功商运为破解这一难题提供了创新方案。
该技术充分利用超临界二氧化碳的独特物理性质——当温度超过31摄氏度、工作压力超过73个大气压时,二氧化碳进入超临界态,同时具备液体流动性和气体可压缩性。
这种特殊状态使其在热电转换过程中无需经历相变,理论转换效率可突破50%,远超传统技术水平。
中核集团首席科学家、超碳一号总设计师黄彦平介绍,相比现役烧结余热蒸汽发电技术,新技术发电效率提升85%以上,净发电量提升超过50%。
更为重要的是,该系统实现了设备简化、运维便利,场地需求缩减50%,大幅降低了企业的投资和运营成本。
从经济环保效益来看,这项技术的推广应用前景广阔。
若将其应用于全国钢铁行业的烧结余热改造,预计每年可节约标准煤约483万吨,减少二氧化碳排放1285万吨,相当于植树造林3500万亩的碳汇效果。
这一数据充分显示出超临界二氧化碳发电技术在助力实现双碳目标方面的巨大潜力。
值得关注的是,我国在该领域的技术突破并非一蹴而就。
经过10余年的持续攻关,科研团队已全面掌握从设计、制造到系统集成的完整技术链条,建立起具有自主知识产权的研发体系。
这不仅打破了国外技术封锁,更为我国在新能源技术领域争取到了话语权。
专家指出,超临界二氧化碳作为最具应用前景的工质之一,可与多种热源组合形成发电系统,在光热发电、储能发电等新兴领域同样展现出良好的应用前景。
随着技术成熟度的提升和成本的进一步下降,该技术有望在更大范围内推广应用,为钢铁、水泥、造纸等传统工业行业的绿色转型提供关键技术支撑。
业内人士认为,超碳一号的成功商运不仅是技术创新的胜利,更是我国坚持绿色发展理念、推动产业结构优化升级的生动实践。
在全球气候治理进程加快、碳中和目标日益紧迫的背景下,这项技术的产业化应用为国际社会提供了中国方案和中国智慧。
从“把热量排掉”到“把热量用好”，工业余热的高效利用既是节能降碳的现实抓手，也是产业升级的关键变量。
此次商用机组的成功运行，显示出我国在新型动力循环与余热发电工程化方面迈出坚实一步。
面向更广阔的应用场景，唯有以示范带动标准、以运行数据反哺迭代、以产业协同降低成本，才能让更多“看不见的热”转化为实实在在的绿色动能，为经济社会高质量发展注入持久动力。