11月24日消息，位于四川成都的核動力研究設計院研發(fā)的全球首套工程化超臨界二氧化碳發(fā)電系統(tǒng)——“超碳一號”已完成并網調試，并進入滿功率運行沖刺階段，預計年內實現滿功率發(fā)電。

超碳一號總設計師黃彥平介紹，超碳一號的出現，代表著中國的超臨界二氧化碳發(fā)電技術正在領跑?！?/span>這是世界范圍內超臨界二氧化碳發(fā)電技術首次工程化應用?！?/span>

相比現役燒結余熱蒸汽發(fā)電技術，超碳一號在余熱利用率上提升超過 50%，發(fā)電效率提升 42.7%，年發(fā)電量提升 84%。

圖源中核集團

據黃彥平介紹，當二氧化碳被加壓至 7.38MPa、加熱至 31℃ 時，會進入超越氣態(tài)和液態(tài)物質特性的“超臨界態(tài)”，兼具高密度和低粘度的雙重優(yōu)勢，成為發(fā)電領域的“超級工質”。

水有固、液、氣三態(tài)，隨著環(huán)境的溫度和壓力升高，液、氣兩相界面消失的狀態(tài)點就叫做臨界點，物質超過該臨界點后的狀態(tài)就是超臨界態(tài)。二氧化碳也一樣，當溫度超過 31℃，壓力升高至 73 個大氣壓以上，二氧化碳就會進入超臨界狀態(tài)，即一種連續(xù)的流體狀態(tài)。把這樣的連續(xù)流體二氧化碳送進發(fā)電系統(tǒng)里，再通過壓縮機和換熱器把超臨界二氧化碳的壓力和溫度都升上去，這時候，高溫高壓的二氧化碳就像充了氣的皮球一樣，推動機器旋轉起來，進而產生電能。

2019 年 10 月，核動力研究設計院實現了全球首次 MW 級超臨界二氧化碳發(fā)電裝置滿功率穩(wěn)定發(fā)電。

2023 年 10 月，核動力研究設計院與濟鋼集團國際工程技術有限公司簽訂了示范工程合同，啟動了貴州六盤水超臨界二氧化碳發(fā)電示范工程的建設。這是全球首臺商用超臨界二氧化碳發(fā)電機組“超碳一號”，預計年內實現滿功率發(fā)電。

報道還提到，核動力研究設計院還于 2024 年啟動了“熔鹽儲能 + 超臨界二氧化碳發(fā)電技術”應用示范項目，2025 年 8 月獲批國家能源領域首臺套重大技術裝備，10 月完成可研性報告外審，預計 2026 年上半年在新疆開工建設。

中核集團今年 4 月公告獲悉，經過十余年的攻關，我國的超臨界二氧化碳發(fā)電技術產學研體系基本建立，全國產化產業(yè)鏈條基本成型，具備全面工程應用條件。