哈嘍大家好，今天老張帶大家聊聊截至2024年10月，貴州六盤水首鋼水鋼廠區(qū)內，由中核集團中國核動力研究設計院牽頭，聯(lián)合濟鋼國際、首鋼水鋼研發(fā)的“超碳一號”超臨界二氧化碳發(fā)電機組，正處于商業(yè)化示范推進階段，預計2025年底前后實現并網（具體時間以官方公告為準）。

這是全球首個即將落地的商用超臨界二氧化碳發(fā)電機組，把討論了十多年的實驗室技術，真真切切變成了能穩(wěn)定干活的工業(yè)裝備。

顛覆百年認知

說實話，咱普通人可能沒感覺，但業(yè)內早就沸騰了。要知道，不管是火電、核電，還是以前的余熱發(fā)電，本質都是“燒開水”——把水燒開變蒸汽，推渦輪轉，再冷凝回水。

這套流程用了一百年，大家都覺得“就該這樣”，可中國偏偏另辟蹊徑，用二氧化碳替代了水，效率較傳統(tǒng)蒸汽循環(huán)顯著提升，達到50%-60%，處于全球領先水平，場地需求還少了一半，這不是顛覆啥是顛覆？

咱先把這技術說通俗點，別整那些專業(yè)術語。二氧化碳這東西，常態(tài)下要么是氣體要么是干冰，干冰還不能直接摸，-78.5℃碰了就凍傷。

可一旦給它加壓升溫到31℃左右、73個大氣壓，它就變“全能選手”了——不液不氣，既像液體一樣密度大、能裝能量，又像氣體一樣流動快、好壓縮。這溫度隨便一個加熱器就能實現，壓力對現代工業(yè)來說也不算事兒，工程師直接拿到了“發(fā)電神器”。

更牛的是，它走的是布雷頓循環(huán)，就四個步驟：壓縮、加熱、膨脹、換熱，全程不用沸騰冷凝，熱量浪費少，同樣的熱就能發(fā)更多電。

年發(fā)電量可達7000多萬度，按當地工業(yè)電價測算，年發(fā)電收益約3500-4900萬元，結合余熱利用的節(jié)能效益，投資回收周期預計在5-8年，這賺錢速度誰看了不眼紅？

落地密碼

可能有人會問，這么牛的技術，為啥先擱鋼廠用？說白了，這就是中國工程師的“務實智慧”。鋼廠的燒結余熱溫度穩(wěn)定、持續(xù)供應，剛好適配這項技術，簡直是完美“練兵場”。

而且鋼廠場景不用涉及核安全許可，能在真實工業(yè)負荷下試出可靠性，畢竟工程上最怕的不是“轉起來”，是能不能長期穩(wěn)跑。

高溫高壓下二氧化碳會導致金屬材料腐蝕脆化，換熱器焊接精度需控制在毫米級以內，高速透平對控制系統(tǒng)要求極高，這些實驗室里遇不到的坑，全在鋼廠的嚴苛環(huán)境里被攻克了。

我敢說，中國科技崛起不是瞎吹，就是這種“不冒進、先落地”的思路，比單純追技術噱頭靠譜多了。

反觀其他國家，美國早就在搞這項技術，投了不少錢建實驗室，2024年已建成10兆瓦級測試廠，至今未實現商業(yè)化應用；日本也在研發(fā)，但進度相對滯后。

而中國從2009年就開始鉆研，聯(lián)合了清華大學、西安交通大學等一堆高校和企業(yè)，搞產學研共同體，十年磨一劍推進商用化，這體系優(yōu)勢誰也比不了。

千億藍海

現在這技術相關的二氧化碳流體應用，咱生活里到處都是它的影子。北京冬奧會的冰場采用的二氧化碳跨臨界直冷技術，與超臨界二氧化碳發(fā)電同屬二氧化碳流體技術體系，原理相通但應用場景不同，該制冰技術溫差小還省電，廢熱還能回收。

你喝的低咖啡因咖啡，也是用超臨界二氧化碳萃取的，減壓后二氧化碳就跑了，幾乎沒殘留；連石墨烯氣凝膠這種高端新材料，都靠超臨界二氧化碳干燥，還不破壞結構。

未來這技術的舞臺更大了！它最適配500-700℃的熱源，剛好對應全球第四代核反應堆，像高溫氣冷堆、鈉冷快堆這些新堆型，終于能解決高溫核熱高效轉化的難題了。

而且中核集團已啟動“熔鹽儲能+超臨界二氧化碳發(fā)電”研發(fā)項目，計劃2028年前后開展示范應用，到時候風電光伏的棄電都能存起來，電網穩(wěn)如老狗。