我国自主研发超临界二氧化碳发电技术实现重大突破 年发电量达1.2亿度

能源转型面临的核心挑战 作为工业大省,山东的能源消耗和碳排放长期位居全国前列。随着全球能源供需格局加速变化、“双碳”目标时间表不断推进,如何实现能源清洁、低碳、安全、高效转型,成为山东必须直面的课题。蒸汽发电技术沿用150多年,效率提升空间有限;同时,工业生产中大量余热未被有效回收,既造成能源浪费,也增加环境压力。破解该局面,关键于技术创新。 自主创新实现关键突破 1月23日,中核集团首席科学家、“超碳一号”总设计师黄彦平在济钢集团科技成果对接会上介绍,中国核动力研究设计院与济钢集团国际工程技术有限公司联合开发的“超碳一号”超临界二氧化碳发电机组,已成为全球首台商用机组,实现完全自主可控。该技术跳出传统蒸汽发电路径,以超临界二氧化碳为工质,具有效率更高、系统更紧凑、响应更快、环境影响更小等特点。 目前,该机组已连续安全运行1500小时,运行稳定,常态化运行仅需2人班组值守。更重要的是,机组实现全产业链自主可控,无需从国外采购关键零部件,降低了对外部供应的依赖。黄彦平表示,“超碳一号”在技术水平上领先西方国家至少五年,代表了能源发电技术的重要发展方向。 经济效益与环保效益并举 从经济测算看,“超碳一号”投资回收期约5年,年发电量可达1.2亿度,年创收7000多万元,年节约标煤约2万吨。也就是说,这项技术既能减排,也能带来清晰的收益,具备企业愿意用、用得起的基础。 超碳发电的应用场景较为广泛。钢铁、焦化、水泥、化工等行业在生产过程中会产生大量余热,传统方式往往直接散失,浪费明显。超碳发电可将余热高效转化为电能,提高能源综合利用效率。对山东省内规模以上烧结机以及大量工业炉窑而言,配套超碳发电机组有望提升资源利用水平,并降低单位产品碳排放强度。 产业应用加速推进 技术价值正在加快转化为产业项目。在对接会现场,山东钢铁集团、山东恒信集团等企业签约,计划于2026年率先建设超碳发电机组。其中,山东恒信集团拟在化工生产系统中新建燃气蒸汽联合循环发电设备并采用超碳发电技术;山东钢铁集团日照精品钢基地新建的500平方米烧结机也将应用该技术发电。目前,省内外已有十余家企业对接洽谈,推进项目落地。 产业化节奏加快,说明超碳发电对传统工业绿色改造具备现实吸引力。对钢铁、化工、建材、轻工、造纸等行业而言,该技术提供了可复制、可推广的余热利用方案,有助于在保障产能与竞争力的同时,优化能源结构并降低排放。 战略意义与发展前景 山东省科技厅二级巡视员王钟伟表示,山东正处于建设绿色低碳高质量发展先行区的关键阶段,超碳发电技术契合国家能源转型方向,也是能源技术创新的重要代表。在全球能源竞争加剧的背景下,掌握自主可控的先进能源技术,有助于增强能源产业链、供应链韧性。 济钢集团从传统钢铁企业转型,坚持以创新带动发展,推动科技创新与产业创新融合,加速培育新质生产力,已成为济南航空航天产业链的“链主”企业之一,并在绿色低碳技术工程化上形成带动效应。其转型路径为传统产业绿色升级提供了参考。

推进能源技术变革,关键在于把“实验室成果”转化为“生产线能力”。“超碳一号”从自主研发到商用运行——再到多家企业签约布局——说明了以技术创新驱动绿色转型的实际进展。面向未来,只有坚持以应用场景牵引技术迭代、以产业链协同降低推广成本、以标准与安全体系保障规模化运行,才能让更多工业余热“变废为能”,在稳增长、促转型与保安全之间实现更高质量的平衡。