" 范 · 沢丁 2025年12月20日 全球直台 商用超临界二氧化碳发电机组 在贵州六盘水首钢水钢集团成功商运 对企业而言，发电效率的提升就意味着实实在在的收益。在原烧结工艺不变的情况下，此次投运的项目 每年可多发7000余万度电，发电收入增加近3000万元。 当前，钢铁、水泥等传统产业是能源消耗和碳排放的重点领域，也是推进"双碳"工作的主战场。大量的 工业余热以废水废液、高温烟气、高温产品以及炉渣等形式直接排放到环境中。把工业余热高效利用， 是节能降碳的一个实招、硬招。 这也是超临界二氧化碳余热发电技术 "超碳一号"的全球示范工程 二氧化碳也能用来发电了？12月20日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在贵州六盘水成功商运， 这也是超临界二氧化碳余热发电技术"超碳一号"的全球示范工程，成为发电技术的进步例证。 此次投运的"超碳一号"示范工程，是中核集团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、首钢水城钢铁（集团）有限责任公司共同推进的15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程。 人类对发电技术的研究从未停止，但不论是传统的火力发电还是先进的核电技术，以及各类余热蒸汽发 电，原理都类似于"烧开水"， ...

据央视新闻， 今天（20日）， 全 球首台商用超临界二氧化碳发电机组" 超碳一号 " 示范工程在 贵州六盘水首钢水城钢铁厂 成功投运， 意 味着全球首次将超临界二氧化碳发电技术从实验室推向商业落地。 不论是传统的火力发电还是先进的核电技术，以及各类余热蒸汽发电，原理都类似于"烧开水"，就是用热量将水变为水蒸气，推动汽轮机 转动来发电。 而"超碳一号"是将液态二氧化碳加温、加压成为超临界状态带动发电机发电。 据介绍，相比目前使用的烧结余热蒸汽发电技术， "超碳一号"发电效率可以提升85%以上，在原有发电基础上，每年还可以多发电7000 万千瓦时以上。 此外，超临界二氧化碳发电技术在海上油气钻井平台、大型船舶这些对设备体积要求较高的领域也有广阔的应用前景。 "超碳一号"不仅效 率高，而且有系统紧凑、辅助系统少和响应速度快的优势， 连场地需求也可以"瘦身"50%。 当前，钢铁、水泥等传统产业是能源消耗和碳排放的重点领域，也是推进"双碳"工作的主战场。大量的工业余热以废水废液、高温烟气、 高温产品以及炉渣等形式直接排放到环境中。 把工业余热高效利用，是节能降碳的一个实招、硬招。 在不远的将来，超临界二氧化碳技术还可以 ...

经济观察网据央视财经，记者今天(20日)从中核集团了解到，全球首台商用超临界二氧化碳发电机 组"超碳一号"示范工程在贵州六盘水首钢水城钢铁厂成功投运。这是世界上首次利用超临界二氧化碳这 一全新的热力循环工质实现高效发电，具备广阔的商业前景。经过十余年的艰难探索，我国先后完成对 扩散焊接工业母机、高效紧凑换热器等关键技术的攻关。"超碳一号"把传统蒸汽机发电的"烧开水"换成 了烧超临界二氧化碳这种能量转换的高效介质，得益于超临界二氧化碳的物质属性，相比现役烧结余热 蒸汽发电技术，"超碳一号"在余热利用率上提升超过85%，净发电量提升50%以上。 ...

记者今天（20日）从中核集团了解到，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组"超碳一号"示范工程在贵 州六盘水首钢水城钢铁厂成功投运。 这是世界上首次利用超临界二氧化碳这一全新的热力循环工质实现高效发电，具备广阔的商业前景。 全球首台商用超临界二氧化碳发电机组"超碳一号"投运 在贵州六盘水，"超碳一号"示范工程进入平稳运行状态，把传统蒸汽机发电的"烧开水"换成了烧超临界 二氧化碳这种能量转换的高效介质，实现了发电性能指标的提升，这也是超临界二氧化碳发电技术在全 球范围内的首次工程应用。 中核集团首席科学家"超碳一号"总设计师 黄彦平：钢铁厂烧结机的余热废气温度大约400摄氏度，用来 加热二氧化碳，我们主要是通过这台机器把二氧化碳提高到200个大气压左右，进入换热器，把烟气的 余热吸收进来，再推动透平做功发电。 经过十余年的艰难探索，我国先后完成对扩散焊接工业母机、高效紧凑换热器等关键技术的攻关。得益 于超临界二氧化碳的物质属性，相比现役烧结余热蒸汽发电技术，"超碳一号" 在余热利用率上提升超 过85%，净发电量提升50%以上。 中核集团首席科学家"超碳一号"总设计师 黄彦平：把工业余热最大限度变成电，按照当地的电价 ...

这是世界上首次利用超临界二氧化碳这一全新的热力循环工质实现高效发电，具备广阔的商业前景。 全球首台商用超临界二氧化碳发电机组 " 超碳一号 " 投运 在贵州六盘水，"超碳一号"示范工程进入平稳运行状态，把传统蒸汽机发电的"烧开水"换成了烧超临界 二氧化碳这种能量转换的高效介质，实现了发电性能指标的提升，这也是超临界二氧化碳发电技术在全 球范围内的首次工程应用。 中核集团首席科学家"超碳一号"总设计师 黄彦平：钢铁厂烧结机的余热废气温度大约400摄氏度，用来 加热二氧化碳，我们主要是通过这台机器把二氧化碳提高到200个大气压左右，进入换热器，把烟气的 余热吸收进来，再推动透平做功发电。 来源：央视财经 记者今天（20日）从中核集团了解到，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组"超碳一号"示范工程在贵 州六盘水首钢水城钢铁厂成功投运。 经过十余年的艰难探索，我国先后完成对扩散焊接工业母机、高效紧凑换热器等关键技术的攻关。得益 于超临界二氧化碳的物质属性，相比现役烧结余热蒸汽发电技术，"超碳一号" 在余热利用率上提升超 过85%，净发电量提升50%以上。 中核集团首席科学家"超碳一号"总设计师 黄彦平：把工业余热最大限 ...

"超碳一号"有助于突破世界范围内中小功率规模、中高温热源高效利用的技术瓶颈。本次商运也意味着 全球首次将超临界二氧化碳发电技术从实验室推向商业落地，具有里程碑式意义。 "超碳一号"示范工程是中核集团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、首钢水城钢 铁(集团)有限责任公司共同推进的全球首套2×15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程。相比现役烧结 余热蒸汽发电技术，"超碳一号"发电效率提升85%以上，净发电量提升50%以上，同时系统简化、设备 减少、运维便利，场地需求减小50%。 作为一种革新型热电转换技术，"超碳一号"以超临界二氧化碳作为循环工质，通过构建闭式布雷顿循环 实现高效稳定做功。得益于超临界二氧化碳的物质属性，"超碳一号"具有效率高、系统紧凑、辅助系统 少和机动性强的核心优势，且未来有望向更大功率、更高温应用场景拓展。 除了该示范项目，中核集团还于2024年启动了"熔盐储能+超临界二氧化碳发电"示范项目，已入选国家 能源领域第五批首台(套)重大技术装备，预计2028年完成示范应用。此外，超临界二氧化碳还在光热发 电等多个领域拥有广阔应用前景。(完) 中新社北京12月20日电 (记者庞无忌 ...

项目与工程概述 - 全球首台商用超临界二氧化碳发电机组于12月20日在贵州六盘水首钢水钢集团成功投入商业运行，该项目是全球示范工程“超碳一号” [1] - “超碳一号”示范工程是全球首套2×15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程，由中核集团中国核动力研究设计院、济钢集团国际工程技术有限公司及首钢水城钢铁（集团）有限责任公司共同推进 [3] 技术性能与优势 - 相比现役烧结余热蒸汽发电技术，“超碳一号”发电效率提升85%以上，净发电量提升50%以上 [3] - 该系统具有系统简化、设备减少、运维便利的特点，场地需求减少50% [3] - 该技术以超临界二氧化碳为循环工质，核心优势包括效率高、系统紧凑、辅助系统少和机动性强，未来有望向更大功率、更高温应用场景拓展 [3] 技术地位与战略意义 - 该技术的成功商运标志着全球首次将超临界二氧化碳发电技术从实验室推向商业落地，具有里程碑意义，有助于突破中小功率规模、中高温热源高效利用的技术瓶颈，加速形成新质生产力 [1] - 美国能源局在2017年将该技术列为国家能源领域战略性前沿技术第二位，并进行长期持续投资；2018年，该技术入选《麻省理工科技评论》“全球十大突破性技术” [4] - 2021年，超临界二氧化碳发电技术被列入中国“十四五能源领域科技创新规划” [4] 未来发展与应用前景 - 除了“超碳一号”示范项目，中核集团于2024年启动了“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”示范项目，该项目已入选国家能源领域第五批首台（套）重大技术装备，预计2028年完成示范应用 [4] - 超临界二氧化碳技术还在光热发电等多个领域拥有广阔应用前景 [4]

技术团队实地考察了实验室的验证机组，经过反复研究论证，认为这一革命性发电技术可以走进钢铁厂。"当初项目决策风险大，投资总额接近3亿元，全 球范围内没有可借鉴的经验，从实验室搬到真实生产场景，看似最后一公里，实际是条鸿沟，绝不是装备的等比例放大。"李军卫说。彼时，济钢集团正 处于关停主业之后二次创业的关键期，向绿色低碳和创新驱动"换道"。技术团队凭借在钢铁产业的丰富经验，认为国家队这一创新技术，可以完美"嫁 接"钢铁行业余热利用场景，突破蒸汽发电的效率瓶颈。于是，他们找到了正准备更新余热发电机组的首钢水城钢铁集团，为贵州大山深处的这家钢企"打 个样"。项目按照合同能源管理模式实施，投资、设计、建设、运营全部由济钢集团负责。2023年开始设计，同年底开工。在两年多的时间内，济钢集团 的项目团队与中核动力研究院、水钢集团通力合作，成功将"超碳一号"从实验室搬进了生产一线。 今年11月，2×15兆瓦发电机组成功并网调试，随后满负荷发电达产，每吨烧结矿余热净发电量保持在21度左右，而目前钢铁行业平均水平为13.5度。按水 钢集团的产能，"超碳一号"每年发电约1.2亿度，相当于一座中型水电站。这比蒸汽发电增加4000多万 ...

全球首台商用超临界二氧化碳发电机组商运 - 全球首台商用超临界二氧化碳发电机组于12月20日在贵州六盘水首钢水钢集团成功商运[3] - 该示范工程被称为“超碳一号”，是全球首套15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程[4] 技术原理与优势 - 现役烧结余热蒸汽发电技术采用“烧开水”原理，利用水蒸气推动汽轮机发电[4] - “超碳一号”采用超临界二氧化碳作为循环工质，不再“烧开水”[4] - 新技术相比现役技术，发电效率提升85%以上[4] - 新技术相比现役技术，净发电量提升50%以上[4] 行业意义与应用前景 - 本次商运标志着超临界二氧化碳发电技术首次从实验室走向商业落地[4] - 超临界二氧化碳技术除余热发电外，在光热发电等多个领域拥有广阔应用前景[4]

文章核心观点 - 全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在中国贵州成功投入商业运行，标志着该颠覆性发电技术从理论走向现实应用，相比传统蒸汽发电技术，在效率、体积和响应速度上具有显著优势 [3] - 超临界二氧化碳发电技术被视为全球能源领域竞逐的战略性前沿技术，中国通过15年自主研发已实现全球领先，并具备关键设备的成套研制能力，未来市场潜力巨大，应用场景广泛 [10][12][15][17] 技术原理与优势 - 超临界二氧化碳是指在温度超过31℃、压力超过73个大气压时，二氧化碳进入兼具高密度和低粘性的超临界状态，其做功能力比水更强，是高效能量转换的理想工质 [9] - 该技术通过布雷顿循环，将热能高效转化为电能，系统具备效率高、体积小、响应快等优势 [16] - 在贵州的全球首台商用示范机组“超碳一号”，相比现役烧结余热蒸汽发电技术，发电效率提升85%以上，净发电量提升50%以上 [3] - 相比传统蒸汽发电技术，该技术可减少一半的场地需求，在示范项目中相当于每年多发7000万度电 [17] 研发历程与突破 - 中国核动力研究设计院项目团队自2009年开始研究，当时国内技术处于空白，面临设计、制造、试验“三缺”的局面 [12] - 团队攻克了包括热源、透平机、压缩机、换热器（“两机三器”）在内的关键设备难题，特别是解决了超临界二氧化碳换热与设备密封的技术挑战 [14] - 经过六七年攻关，团队打破了国际垄断，发明了工程化所需的工业母机，研制了型谱化样机，具备了全系统与关键设备的成套研制能力 [15] - 2021年，团队实现了全球首次再压缩型兆瓦级系统满功率发电，并开发了国际首款先进核能系统统一建模与分析平台（NUMAP）以提供软件支撑 [16] 市场应用与前景 - 该技术可与多种热源组合，应用于火力、核能、太阳能热、工业余热、地热、生物质等领域，构建千瓦级至千兆瓦级的模块化、智能化发电机组 [17] - 业内人士估计，当前市场规模已达千亿级，未来有望突破万亿级 [17] - 除了贵州的工业余热发电项目，另一示范项目正在新疆落地，将熔盐储热与超临界二氧化碳结合，预计于2028年完成示范应用，该技术用水量少的特性对干旱地区具有优势 [17] - 该技术已被美国列为国家能源领域战略性前沿技术，日本、法国、韩国、加拿大、捷克等国也持续跟进，中国已将其列入《“十四五”能源领域科技创新规划》 [10][11]