超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)利用鋼鐵廠燒結(jié)機(jī)產(chǎn)生的煙氣余熱，驅(qū)動(dòng)處于超臨界狀態(tài)的二氧化碳工質(zhì)進(jìn)行發(fā)電，其過程主要包含壓縮、加熱、膨脹、冷卻四個(gè)步驟。相較于傳統(tǒng)的水蒸氣發(fā)電方式，該技術(shù)具有熱電轉(zhuǎn)換效率高、系統(tǒng)緊湊、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。美國能源部曾于2017年將其列為戰(zhàn)略性前沿技術(shù)。

關(guān)于該項(xiàng)目的效益，中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院“超碳一號(hào)”總設(shè)計(jì)師黃彥平表示：“相比于此前的工藝，‘超碳一號(hào)’每年可多發(fā)電超7000萬千瓦時(shí)，發(fā)電收入多出3000萬元以上。” 數(shù)據(jù)顯示，與此前的燒結(jié)余熱蒸汽發(fā)電技術(shù)相比，該機(jī)組在發(fā)電效率上提升超過85%，年發(fā)電量提升50%以上。核動(dòng)力院科研人員鄭若涵解釋，超臨界狀態(tài)下的二氧化碳密度高、黏度低，能量傳遞更為高效。

該技術(shù)的研發(fā)歷經(jīng)十余年。黃彥平回顧道：“那是花錢的十余年。” 團(tuán)隊(duì)克服了能量傳遞、密封及系統(tǒng)控制等多重技術(shù)挑戰(zhàn)。目前，該超臨界二氧化碳發(fā)電機(jī)組的成功商運(yùn)，為同類工業(yè)余熱高效利用提供了新的技術(shù)方案。黃彥平指出：“未來可向全國300余套同類機(jī)組推廣應(yīng)用。”

除了工業(yè)余熱回收，超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊，尤其在與新能源結(jié)合方面。黃彥平介紹，該技術(shù)與熔鹽儲(chǔ)能結(jié)合，可將間歇性的太陽能、風(fēng)能等轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定電能，并能提升電網(wǎng)穩(wěn)定性。據(jù)悉，相關(guān)示范工程已啟動(dòng)，預(yù)計(jì)于2028年并網(wǎng)投產(chǎn)。這項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，有助于促進(jìn)能源利用效率提升和綠色低碳發(fā)展。