曾经被视作温室气体的二氧化碳，如今不再只是“废气”，而成了一种高效发电的工质。1月23日，“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有限公司举行。
“超临界二氧化碳工质高效发电技术”科技成果对接会在济南举办
中国核动力研究设计院副总工程师贾昊鹏在会上介绍，全球首台商用超临界二氧化碳余热发电机组（代号“超碳一号”）已于2025年底成功并网发电。该项目由中国核动力研究设计院与济钢国际历时23个月联合攻坚建成，标志着超临界二氧化碳发电技术正式“走出”实验室，实现了从技术验证到商业应用的里程碑式跨越。
“超碳一号”针对钢铁烧结工序产生的高温烟气余热，采用超临界状态的二氧化碳作为循环工质，替代传统的水蒸气朗肯循环，成功解决了工业余热资源分散、品位高但规模小导致的发电效率低、经济性差等行业长期痛点。
贾昊鹏解释，常温常压下的二氧化碳是气体，在零下78.5℃时成为干冰，而当温度超过31℃、压力高于73个大气压时，它会进入一种介于气态和液态之间的特殊状态——超临界态。此时的二氧化碳既像液体一样密度高、携带能量大，又像气体一样流动性好、阻力小，是发电的理想工质。
贾昊鹏介绍，超临界状态下的二氧化碳既像液体一样密度高、携带能量大，又像气体一样流动性好、阻力小
“超临界二氧化碳发电，彻底绕过了‘烧开水’将水变为蒸汽的环节。”中国核动力研究设计院首席科学家、全球首台商用机组“超碳一号”总设计师黄彦平补充道，可以把它看作是一种“直接做功”的工质，让二氧化碳在封闭系统中“奔跑”起来，直接推动涡轮发电。
这项技术不仅在原理上创新，在实际应用中也展现出显著优势。黄彦平表示，“超碳一号”与传统的蒸汽余热发电相比，占地面积减少50%，发电效率提升85%以上，净发电量提高50%以上。系统还具有响应快、运行稳、适应性强等特点，其功率调节速度是传统方式的3倍以上。
“超碳一号”的意义不止于提升发电效率。黄彦平说：“未来它还可以与熔盐储能结合，把风电、光伏的多余电能存为热能，再通过超临界二氧化碳发电，实现‘削峰填谷’，成为新能源体系的‘充电宝’。”
黄彦平说，“超碳一号”占地面积减少50%，发电效率提升85%以上，净发电量提高50%以上
目前，这项技术已在钢铁烧结余热回收场景中成功验证。济钢国际党委书记、董事长、总经理王铭南介绍，若将超临界二氧化碳余热发电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显著。
会上，中国核动力研究设计院、济钢集团与山钢集团、山东恒信集团等企业签署了多项合作意向协议，共同推动该技术在更广泛工业场景中的应用。黄彦平对更多应用场景充满信心：“除了钢铁，干熄焦、煤气回收、玻璃窑炉、水泥生产线……凡是具备中高温热源的场景，它都能派上用场。”
山东省拥有深厚的工业基础和完善的产业链，为超临界二氧化碳发电这类重大创新技术的工程化验证和规模化应用提供了最佳“试验场”与“应用场”。本次对接会选择在山东济南举行，体现了山东省作为工业大省在推动能源结构调整和产业绿色转型中的主动担当。
会议的成功举办，不仅展示了山东在高端装备制造和节能减排领域的科技实力，更搭建了一个集“政、产、学、研、金、服、用”于一体的高效对接平台，为这项国家级科技成果在齐鲁大地乃至全国的快速产业化按下了“加速键”。
（大众新闻·农村大众记者 李兆兴）