全球首台商用超临界二氧化碳发电机组“超碳一号”在贵州正式投入运行，标志着中国在能源技术领域实现重大突破。这项由中核集团自主研发的黑科技，将工业废热转化为电能的效率提升至85%以上，同时使发电设备体积缩小30%-50%，为全球能源利用规则带来颠覆性变革。
传统发电技术依赖“烧开水”原理，即通过加热水的蒸汽推动汽轮机发电。这种“朗肯循环”方式存在显著缺陷：蒸汽在冷却过程中会损失大量能量，理论效率上限仅为40%。而“超碳一号”采用超临界二氧化碳作为工质，通过构建“闭式布雷顿循环”，彻底改变了能量转换方式。当二氧化碳被加热加压至31℃、73个大气压以上时，会进入超临界态——兼具气体流动性和液体推动力的特殊状态，使得能量转换效率大幅提升。
这项技术突破带来三大核心优势：效率方面，相比传统余热发电技术提升85%以上；设备体积方面，取消了锅炉、冷凝器等庞大装置，建设成本和场地需求降低50%；运行灵活性方面，超临界二氧化碳能量密度极高，小型涡轮机即可输出强大功率，且对热源类型无特殊要求。这些特性使其在工业废热回收领域展现出巨大潜力。
研发过程充满挑战。面对国外技术封锁，团队历时十五年攻克三大难题：一是自主研发能承受近600℃高温和200个大气压的微通道换热器，制造出全球仅三台的工业母机；二是通过建立仿真平台和上百次试验，驯服超临界二氧化碳在临界点附近的剧烈物性变化；三是开发国际首套先进核能系统统一建模平台，确保高压高温部件精准协同运行。这些突破使关键设备实现100%国产化。
应用前景远超预期。当前技术已应用于钢铁、化工等行业的废热回收，未来计划拓展至核反应堆、太阳能熔盐塔和储能系统等领域。中国正在推进“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”示范项目，有望解决风电、光伏发电的间歇性问题。据测算，仅钢铁行业全面推广后，每年可节约标准煤近500万吨，创造超百亿元发电收益，同时为碳达峰目标提供强力支撑。
2026年1月10日，山东省组织召开“超碳一号”产业化论证评估会。与会专家一致认为，该技术在高耗能行业余热回收和低碳转型中具有重大推广价值。这项从“烧开水”到“吹气旋”的技术革命，不仅打破国外能源技术垄断，更开启了中国主导的高效紧凑发电新时代。
