“压缩机出口温度正常、压力正常……”1月12日，位于山东省济南市的济钢国际工程技术有限公司（济钢国际）的智能显示屏上闪烁着代表“超碳一号”发电机组运行状态的数据。目前，全球首台商业化成功的超临界二氧化碳发生器正在贵州省乌蒙山区悄然运行。从此，人类赖以百余年的“沸水”发电模式被中国技术改写。 “超级碳一号”主动力装置内部。 （中国原子能集团公司、中国原子能研究设计院供图）该项目历时一年完成，最终耗时23个月完成。为了“扫雷”进行了数千次试验，挽救了绝境。 “六连败”已成过去第七次成功变身……刚从六盘水项目现场回来的技术团队，讲述了这个“大国重要武器”诞生前后的波折。与“国家队”联手对抗“无人区” ●吉干善于让尖端技术在工业现场扎根，“国家队”也喜欢这一点。 2025年12月20日，一则重大消息震动业界。全球首个商业化超临界二氧化碳发电装置“超碳一号”在贵州省成功进入商业运行，证明我国在这一前沿能源领域已率先进入商业化应用阶段。该项目由中国原子能研究设计研究院（以下简称“核研究院”）、铁钢国际、首钢水城钢铁（集团）有限公司（以下简称“首钢水城”）共同推进。为什么这种效率更高、系统更紧凑、响应速度更快的优越发电技术现在首次使用？建钢国际党委副书记阮元地解释说，超临界二氧化碳发电技术的原理并不复杂。自从瓦特改进蒸汽机以来，蒸汽发电一直涉及“水沸腾”，即将水加压加热至气态，带动汽轮机发电，然后冷却至液态。然而，水蒸气携带的能量非常有限，而且效率太低，因此，科学界一直在寻找替代的工作流体，超临界二氧化碳（以下简称“超级碳”））被认为是一种在特定压力和温度下可以在气态和液态之间来回转换的神奇流体。e 其具有高密度、低粘度、无相变的性能特点。 “用于发电的超级碳相当于空调中的碳氟化合物。”紫赣国际能源环保总监、该项目总工程师孙航说。该项目在高温高压下将热能转化为电能，在持续的超临界循环中发电。超级碳发电机组示意图。美国首先提出超碳发电理论，并将其作为前沿技术纳入国家能源战略。欧洲联盟、日本和南韩正在努力实现这一目标，并致力于推动能源创新技术和促进工业发展的新机遇。 ¿“equipo nacional”决定与企业合作山东省地方参与全球能力有无先例？今天，我要观察的是，在控制室的大舞台上，不断累积实际射出的时间，在“超级碳”的背景下，我们将与栾元地的所有其他项目进行比较，从四轮到四轮，就像一部电影。推动因素是技术分享会。上海2022，铁钢国际在科技巡展上首次介绍超碳发电技术。我们敏锐的嗅觉受益于数十年的技术进步。我们发现这项技术大大提高了烧结余热的利用效率，我们立即在核研究所组织了一次交流会。中国原子能集团公司首席科学家、超碳一号总设计师黄燕平自2009年起就开始研究该技术，实验室验证通过nit已经成功，工艺流程已基本成熟。在济钢之前，核心企业曾尝试将技术从实验室转移到生产线，但最终放弃了该项目。超临界二氧化碳发电技术实验装置。 （中国原子能研究设计院供图）“我们依靠技术，深知企业的问题和困难，我们最擅长的是绩效转型的‘最后一公里’。”从业30多年的阮元地说。这种信心是在节能领域。它来自于不断的创新。 20世纪80年代，济钢集团率先引进国外干焦冷却技术，为我国钢铁工业节能技术发展迈出了重要一步。 2007年，我们自主研发了国内第一台烧结余热发电设备，打破了国外n 垄断。在这首歌中，济钢善于让前沿技术在工业现场“扎根”，“国家队”也喜欢这一点。面对这项前景光明但未知的技术，季钢的决定之快足以让他的合作伙伴感到惊讶。 “无铁”的紫甘将何去何从？应对措施必须是绿色、低碳和创新的。 Crossar成果转化的“死亡之谷” ●技术成果商业化的“最后一公里”被称为“死亡之谷”。如果这个项目成功的话，将不是简单的照搬图纸，而是在执行过程中作为“二次研发”完成。该项目选择在贵州省六盘水市并非偶然。李俊伟是济钢国际公司的技术骨干。 2022年夏天，在与首钢水木钢铁的交流中，我们得知原来的余热发电设备老化，d 面临装修。他提出了直接启动尖端超碳能源项目的大胆建议。三方一拍即合：原子能研究院提供技术和工艺，首钢水钢提供实施阶段，济钢国际负责工程研发、整体系统集成、投资、设计、建设和运营。该项目将于2023年底启动。一切都是从头开始。阮元地担任晋钢国际超级碳烧结余热能源项目总指挥，集结人才队伍，率队远征贵州乌蒙山。科技成果商业化的“最后一公里”被称为“死亡之谷”。虽然我已经做好了充分的准备，但现实却比我想象的要残酷得多。贵州山区，“地势三里不平，“三天未晴”，空间有限、阴雨天气等实际条件是必须面对的，但成本也是可控的。当理想的设计要求满足复杂的工程实际时，研发思维和工程思维就会产生冲突。研发专家更注重技术指标的进步，而济钢工程师更注重控制成本和保证运行。实验室是恒温恒湿的环境，不可能满足钢厂的条件。验证装置的主要管道是全部是不锈钢，但为了成本效益和承受更高的压力，必须在现场改为合金钢……技术项目图纸，修订了5版栾元迪坦言，如果这个项目成功，那将不仅仅是图纸的复制，而是在实施中完成的“二次研发”。以印刷电路板热交换器为例，这是我们的原则之一。这相当于整个能量产生系统的血管。内部充满了毫米大小的流道，类似于化学蚀刻制成的芯片。该管道安装在一个房间大小的设备中，全长 1,400 公里。连接整个“超级碳一号”的大小石油管道总长度为1720公里。李俊伟算了一下，这个数字比济南到六盘水的直线距离还要长100公里。对于如此精密复杂的设备，从设计制造到安装调试的每一步都在进入“无人区”。额外的压力来自于成本。购买设备时，预算远远超出了我的预算。 “钢铁是一个完全竞争的行业，经济可行性对于项目的商业化至关重要。”深耕市场多年，济南圣鳗鱼的技术团队深知，先进的技术必须降低成本才能在激烈的市场竞争中生存。凭借我们多年培养的供应链资源和谈判技巧，我们可以大幅降低采购价格。如果连输6场就完了！ ●与蒸汽发电相比，“超级碳一”净发电量提高50%以上，用水量减少50%以上，设备面积减少50%以上。经过一年多的建设，超级碳一号将于2025年初首次推出。每个人都充满信心，一切都感到安全。按下启动按钮，发电机将静音。 “这是我最自信的时刻，也是最大的打击。”李俊伟说。我把它关掉了。更让人担心的是，他们找不到问题所在。由于缺乏经验、标准和专家，团队面对庞大而复杂的问题，被迫使用笨拙的方法。装置：“一个人打喷嚏，全家人都吃药。”他们从头到尾检查了每一个细节，没有遗漏任何一个细节。我在五月份重新启动了设备，但它再次崩溃了。技术团队花了两个多月的时间调查影响系统运行的“罪魁祸首”。他们能够找出原因并解决难题。在整个清洗期间，他们进行了 6 次充满希望的尝试，6 次彻底失败。 “超级碳一”压缩机和电机。 （中核集团核研究设计院供图） 那是最黑暗的时期。作为项目经理，李俊伟身心俱疲，怀疑自己能否成功，濒临崩溃。那段时间，他必须依靠两种药物来帮助睡眠，头发大片大片地脱落。虽然一次次遭遇挫折，但他们互相鼓励：“相信科学，相信自己的力量”。经过数千次试验，技术团队用笨办法、土方工程，研制了30多个验证装置，坚固的骨头一一被折断。在这个项目中，团队解决了200多个技术难题，攻克了88个重大技术难题，优化改进了85项。这个原定一年完成的项目，实际上花了23个月才完成。2025年11月9日，第七台机组顺利通过。控制室里的空气几乎凝固了，参数起搏器成功启动并连接到网络！李俊伟盯着屏幕，一动不动地呆了大约15分钟。“当我旁边的人开始欢呼时，我就知道结束了！”12月20日，经过一个多月的安全稳定运行，“超级”发电机组宣布了。“碳一”，获得了商业上的成功。与蒸汽发电相比，“超级碳一”的净发电量增加了50%以上，用水量减少了50%以上，设备占地面积减少了50%……首钢水钢这个老牌的三流企业突然成为行业明星。“无钢”改造八年后，济南钢铁公司转道追赶，依靠先进技术，实现了“无钢化”。再次“冲出圈子”，找到新的发展轨迹 连日来，李俊伟接到全国各地企业的求助电话，预计提高全国钢铁行业烧结余热利用率，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。通过“引导引导”，选拔年轻骨干分批轮岗到首钢水城钢铁项目，为后续新项目的拓展储备力量。同时，我们与原子能研究所成立了合资公司，以加速这一创新技术的进步。 “我们目前领先同行五年，但美国、日本、加拿大、欧洲等国家和地区都在推进研究，每一步都是竞争，压力很大。”栾元地表示，这种高效发电技术特别适合中小型中高温热源场景。除钢铁行业的烧结外，还可以与焦化、燃气发电等其他环节结合。还可用于化工、水泥、玻璃等众多传统行业的余热回收发电屁股和电解铝，大大提高了能源利用效率。同时，还可以与熔盐储能技术完美结合，解决风能、太阳能发电的不稳定问题，加速新能源系统建设。 1月10日，超临界二氧化碳高效中负荷发电技术产业化示范评估会“超级汽车”召开。由山东省委、省政府倡议，山东省绿色低碳产业发展协会主办，山东钢铁集团牵头的“超碳一号”技术。会上，国内能源、工程热物理、电力系统等领域权威专家一致认为，“超碳一号”技术是我国工业余热及能源利用领域的革命性创新并实现了工作方式的根本转变发电工作液。后备军。专家建议，下一步要加快建立完整的工艺标准体系，多场景进行差异化示范，深化数据驱动创新，推动技术从“首套”进入可模仿、可推广、可盈利的成熟产业化阶段。 “我们自己也是从传统产业转型而来，最先享受到创新驱动的红利。作为山东省企业，我们正在积极寻找山东省的合作伙伴，以创新技术推动当地产业升级，共同走绿色低碳发展新路。”济钢集团党委书记、董事长刘世军说。 （大众记者 赵国鲁 王亚杰 王英奇）