全球首臺商用超臨界二氧化碳發電機組“超碳一號”在貴州正式投入運行，標志著中國在能源技術領域實現重大突破。這項由中核集團自主研發的黑科技，通過“變廢為寶”的創新模式，將工業廢熱轉化為清潔電力，效率突破85%，為全球能源轉型提供了全新解決方案。
傳統發電技術依賴“燒開水”原理，即通過加熱產生蒸汽推動汽輪機運轉。但這一過程中，蒸汽冷卻時大量熱能流失，理論效率上限僅40%。而“超碳一號”采用超臨界二氧化碳作為工質，通過構建閉式布雷頓循環系統，使工質在循環中始終保持超臨界流體狀態，徹底避免了相變導致的能量損耗。這種技術革新使發電效率較傳統方法提升一倍以上，同時設備體積縮小30%-50%，建設成本顯著降低。
超臨界二氧化碳的獨特物性是技術突破的關鍵。當二氧化碳被加熱至31℃以上、加壓至73個大氣壓時，會進入既非氣體也非液體的超臨界狀態，兼具氣體的流動性和液體的推動力。研發團隊通過自主研制全球僅三臺的微通道擴散焊接工業母機，成功制造出能承受近600℃高溫和200個大氣壓的特殊換熱器，核心裝備實現100%國產化。
面對超臨界二氧化碳在臨界點附近物性劇烈變化的挑戰，科研團隊從零開始建立仿真平臺，與東方電氣等企業合作試驗上百種方案，最終實現壓縮機等關鍵設備的全鏈條國產化設計。為確保系統穩定運行，團隊還開發了國際首套先進核能系統統一建模與分析平臺，通過精密的“神經系統”實現高壓高溫部件的精準協同。
這項技術的應用前景遠超工業廢熱回收領域。目前研發團隊已布局“熔鹽儲能+超臨界二氧化碳發電”示范項目，通過整合太陽能熔鹽塔、核反應堆和儲能系統的熱能，有效解決風電、光伏發電的間歇性問題。僅在鋼鐵行業推廣該技術，每年可節約標準煤近500萬噸，創造超百億元發電收益，同時為碳達峰、碳中和目標提供重要技術支撐。
2026年1月10日，山東省組織召開“超碳一號”產業化論證評估會。與會專家一致認為，該技術在鋼鐵、有色、化工等高耗能行業的余熱回收和低碳轉型中具有顯著優勢。隨著技術進入推廣階段，中國將引領全球進入更高效、更緊湊、更靈活的發電新時代，為能源自主可控和可持續發展樹立新標桿。
