12月20日,首钢水港集团在贵州省六盘水市成功商业化世界首台商业化超临界二氧化碳发电机组。这也是“超碳一号”超临界二氧化碳余热发电技术的全球示范项目。 “超级碳一号”将有助于攻克全球中小规模、中高温热源高效利用的技术瓶颈。此次商业运行也意味着,超临界二氧化碳发电技术在全球首次从实验室走向商业实施。全球首个商业化超临界二氧化碳发电装置三维示意图。 “超碳一号”示范工程由中核集团中国核研究设计院、济钢集团国际工程技术有限公司、首钢集团联合推进水城钢铁(集团)有限公司,是全球首个2×15MW超临界二氧化碳烧结余热发电项目。 “超碳一号”较传统烧结余热蒸汽发电技术提高发电效率85%以上,净发电量提高50%以上。同时,系统简化,设备减少,操作维护方便,现场要求降低50%。全球首个商用超临界二氧化碳发电装置外观 超临界二氧化碳被认为是温带热源中高温场景下最有前景的工质之一,有望在光热发电、余热发电、储能发电等领域得到应用。 “Super Carbon One”是一种创新的热电转换技术,采用超临界以二氧化碳为循环工质,构建闭式布雷顿循环(以气体为工质的热力循环),实现高效稳定运行。得益于超临界二氧化碳的材料特性,该技术具有效率高、系统紧凑、辅助系统数量少、可操作性高等优点。未来有望拓展至更高功率、更高温度的应用场景。原子能研究所超临界二氧化碳发电技术实验装置自2009年开始开展超临界二氧化碳发电技术研究,经过十多年的艰苦攻关,掌握了从设计、制造到集成应用的一系列基础技术,建立了超临界二氧化碳发电技术的研发体系,并完成了技术验证图标。 2023年8月,铁钢与绥钢签订项目协议,采用合同能源管理模式推进项目实施,项目合同正式签订。 2023年12月,“超碳一号”示范工程正式开工建设。在超临界二氧化碳发电技术研发团队的研发过程中,核院汇聚了东方电力集团、西安交通大学、西北工业大学、清华大学、四川大学等国内领先企业和高校团队,形成了专注于超临界二氧化碳发电技术的产学研共同体,具有完全自主的微观设计和完整的供货能力。除该示范项目外,中核集团还将启动“熔盐储能+超临界碳化物”示范项目2024年“二氧化碳发电”计划启动,计划2028年完成示范应用。此外,超临界二氧化碳有望在光热发电等多个领域得到广泛应用。