我国自主研发"超碳一号"发电机组实现重大突破 年发电量达1.2亿度

问题:传统工业能源利用效率仍待提升,低碳转型压力与成本约束并存。

作为工业大省,山东钢铁、化工、建材等行业体量大、用能强度高,烧结机、工业炉窑等环节产生大量可利用余热。

长期以来,余热回收受制于能级匹配、系统体积与效率、响应速度及运行维护等因素,部分热源“看得见、用不好”,成为企业降本增效与减排降碳的共同痛点。

在能源供需格局深度调整的背景下,如何以更高效率、更低边际成本释放存量节能空间,成为推进绿色低碳高质量发展的关键课题。

原因:技术路径与产业链自主能力是“卡点”,也决定推广边界。

蒸汽发电体系沿用百余年,在中低温或波动性余热场景中效率与经济性存在局限,系统庞大、启停响应较慢、维护成本较高。

超临界二氧化碳作为工质,具备密度高、黏度低、换热性能好等特征,能够在更紧凑的系统中实现更高效率转换,并提升对热源波动的适应性。

对接会上,项目团队介绍“超碳一号”为全球首台商用超临界二氧化碳发电机组,实现关键装备与全产业链自主可控;机组已连续安全运行1500小时,运行班组常态化仅需2人,为工程化、规模化应用提供了验证基础。

技术成熟度提升与产业链安全可控叠加,为在重点行业加快复制推广创造条件。

影响:形成“降碳、增效、强链”多重效应,带动传统行业绿色改造提速。

项目测算显示,“超碳一号”投资回收期约5年,预计年发电量1.2亿度,年创收7000多万元,年节约标煤约2万吨。

对企业而言,这意味着将原本难以充分利用的余热转化为可计量、可交易、可持续的电力收益,既降低外购电成本,也提升能源系统韧性。

对产业层面而言,技术落地有助于推动钢铁、焦化、水泥等流程工业的能效提升与工艺优化,带动一批装备制造、工程服务、运维管理等配套环节发展,增强能源装备与工业节能领域的自主供给能力。

对区域发展而言,若在重点园区与基地形成示范集群,可为山东推进绿色低碳高质量发展先行区建设提供更具操作性的技术抓手。

对策:以示范牵引、场景牵引、机制牵引推动成果转化从“可用”走向“好用”。

一是抓住典型场景,加快在烧结机、工业炉窑、化工系统等余热资源集中环节布局示范工程,形成可复制的系统方案与工程标准。

二是推动“技术—工程—运营”一体化,完善从热源评估、方案设计、设备集成到运行维护的全链条服务能力,降低企业改造门槛。

三是强化政策与市场协同,围绕节能降碳、绿色电力、技术改造等方向,探索以合同能源管理、绿色金融等方式缓解企业初期投资压力,提高项目落地效率。

四是完善安全与质量管理,建立覆盖设计、制造、施工、调试、运维的全流程标准体系与风险评估机制,确保在复杂工业现场长期稳定运行。

前景:从单点突破走向规模应用,工业余热将成为重要的“第二电源”。

目前,省内外十余家企业正在对接洽谈。

山东钢铁集团、山东恒信集团等企业已现场签约,计划于2026年率先建设超碳发电机组:一方面在化工生产系统中新建燃气蒸汽联合循环发电设备并引入该技术,另一方面在钢铁基地新建烧结机环节应用发电。

随着示范项目经验积累、关键设备批量化制造以及工程标准完善,超临界二氧化碳发电有望在钢铁、焦化、水泥等行业扩展到更多余热等级和更多工况。

业内预计,若能与园区能源系统优化、用能设备智能调度等手段协同推进,将进一步释放节能潜力,推动传统产业向高端化、智能化、绿色化转型。

超碳发电技术的商业化推广,体现了中国在能源领域从技术追赶到自主领先的转变。

这项技术将工业余热从"废弃物"转化为"能源资源",既提高了企业经济效益,又减少了环境负荷,是循环经济理念在能源领域的生动实践。

随着更多企业的加入和应用推广,这项技术有望在全国工业领域产生广泛而深远的影响,为我国实现碳达峰碳中和目标、建设能源强国做出重要贡献。