“二氧化碳居然能用来发电？还比传统技术领先全球五年？”

所谓超临界二氧化碳，是指将二氧化碳加热到31℃以上、加压到73个大气压以上时，形成的一种既非气体也非液体的特殊状态。此时的二氧化碳堪称发电界的“天选之子”——密度接近液体，能携带更多能量；黏度却像气体，流动阻力极小，兼具“大力士”的载荷能力与“短跑选手”的敏捷性。

这种特性带来的优势肉眼可见：与传统蒸汽机组相比，“超碳一号”设备占地缩减一半，发电效率提升85%以上，净发电量直接暴涨50%。对首钢水钢来说，这意味着在原有烧结工艺不变的情况下，每年能多发电7000余万度，增收近三千万元，三年就能收回投资成本。更关键的是，它能高效回收钢铁厂400多摄氏度的烧结余热，让原本白白流失的“低品位热量”变成清洁能源，每年可减少约1.2万吨标准煤消耗、3万吨二氧化碳排放。

“超碳一号”的成功，背后是一支中国团队16年的坚守与突围。故事要从2009年说起，核动力领域资深专家孙玉发院士一张手写纸条，让时任中国核动力研究设计院核心科研带头人的黄彦平，将目光锁定在超临界二氧化碳发电技术上。

联合西北工业大学等高校的材料专家，团队历时7年攻克扩散焊接工艺，研制出全球单芯体长度最大的换热样机，换热面积提升33%，体积却缩小至传统设备的十分之一。2019年10月的一个凌晨，正在北京出差的黄彦平接到实验室电话，只有简短两个字：“成了。”那一刻，这位硬汉科学家手抖不止，团队成员在实验室当场落泪——国际上首个兆瓦级超临界二氧化碳系统实现满功率稳定发电，中国终于在该领域站稳脚跟。

当前，我国风光发电装机规模持续扩大，但弃风弃光问题仍存在，核心症结是储能技术跟不上。而“超临界二氧化碳+熔盐储能”的组合，正成为解决方案——用风电光伏富余电力加热熔盐，电网需要时，高温熔盐通过超临界二氧化碳快速转化为电能，不仅发电量多15%，还能稳定电网。目前，这类示范项目已入选国家重大技术装备清单，预计2028年完成应用。

除此之外，它还适配海上油气钻井平台、大型船舶等对设备体积要求高的场景。仅钢铁行业，全国就有300多套传统烧结余热设备待改造，市场规模超千亿元。业内预测，若将该技术推广至全国工业余热回收领域，每年可节约标准煤483万吨以上，减少二氧化碳排放1285万吨以上，为“双碳”目标提供强大动力。