长期以来，工业余热的高效利用一直是制约我国能源效率提升的重要问题；钢铁、水泥、化工等高耗能产业在生产中产生大量中高温烟气，这类余热品位较高但分布分散，传统水蒸气朗肯循环发电系统难以有效回收，导致能源浪费，不仅带来经济损失，也增加环境压力。超临界二氧化碳发电技术为破解此难题提供了新的路径。该技术以超临界状态的二氧化碳替代水蒸气作为循环工质，利用其在特定条件下兼具高密度、低黏度等特性，构建更紧凑、更高效的发电系统。中国核工业集团首席科学家、“超碳一号”总设计师黄彦平介绍，我国在该领域已开展十余年自主研发，产学研团队突破了微通道换热器、压缩机—透平机组等关键技术，建立起较为完整的研发体系并形成自主知识产权。 “超碳一号”项目由中国核动力研究设计院与济钢集团国际历时23个月联合攻关完成，于2025年11月成功并网，12月正式发布。这是全球首个实现商业运行的超临界二氧化碳余热发电工程，标志着该技术从实验室验证迈入工程化应用阶段。机组面向钢铁烧结工序的高温烟气余热回收，相比原有系统，净发电量提升超过30%，设备占地减少约50%，运维复杂度明显降低，经济性与可靠性同步提升。 从产业前景看，超临界二氧化碳发电技术的应用空间不止于钢铁行业。该技术可与光热发电、工业余热回收、储能调峰等场景结合，也可用于提升燃煤、天然气等传统机组效率，并与新型储能协同，缓解新能源消纳压力，支撑新型电力系统建设。在钢铁、水泥、化工、有色等高耗能产业中，该技术有望更高效回收生产余热，提升整体能源利用水平。 若在全国钢铁行业推进烧结余热改造，预计每年可节约标准煤约483万吨、减排二氧化碳1285万吨，兼具经济与环保效益。会议期间，成都核总核动力研究设计工程有限公司、济钢集团国际工程技术有限公司分别与山东钢铁集团、山东恒信集团签署多项合作意向协议，推动该技术在更广泛工业场景落地。山东省作为工业大省，产业基础扎实、产业链完备，可为这类创新技术的工程化验证与规模化应用提供良好的试验与应用环境。
“超碳一号”的商业化运行标志着我国在清洁能源技术领域取得重要进展。在全球能源结构转型背景下，自主创新的突破既关系产业竞争力，也关系高质量发展。下一步仍需完善从实验室到生产线的协同机制，推动更多关键技术加快转化为现实生产力。（完）