西安交通大学能源与动力工程学院（突破国外垄断）

习近平总书记提出，我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和，被称作碳达峰、碳中和“3060双碳”目标。实现碳达峰、碳中和是经济社会一场广泛而深刻的系统性变革，其中技术革新尤为重要。近日，我国首座大型超临界二氧化碳循环发电试验机组完成72小时试运行，在西安正式投运。

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这就是刚刚投运的二氧化碳发电机组，看上去比传统的水蒸气机组小了不少。它身体里流动的不再是水和蒸汽，而是二氧化碳，功率为5兆瓦，容量为目前世界最大，核心设备国产化率达100%。这台5兆瓦超临界二氧化碳循环发电试验机组位于西安阎良国家航空高技术产业区的西安热工研究院科研产业基地。

机组将收集来的二氧化碳通过压缩机升压到20兆帕以上，再通过热源加热到600摄氏度形成高温高压气体，推动气轮机旋转，将热能转化成机械能，进而带动发电机发电。

中国华能集团西安热工研究院 党委书记董事长苏立新：“二氧化碳发电机组，具有三大优势：一是体积小，同等装机容量，二氧化碳发电机组体积只有蒸汽机组的1/25；二是效率高，在600℃温度下，发电效率比蒸汽机组高3～5个百分点；三是污染小，采用二氧化碳机组的燃煤电厂，单位发电量碳排放强度可减少10%。”

7年来,二氧化碳发电机组研发制造团队先后攻克了系统、设计、制造、运行等环节上千个技术难题，自主设计制造了超临界二氧化碳锅炉、印刷电路板换热器、压缩机等四类关键装置，率先打通了机组全工艺流程，专利申请超过400个。

中国华能集团西安热工研究院 二氧化碳循环发电首席专家李红智：“我们这个技术相当于是用二氧化碳来替代我们用了140多年的水蒸气，技术应该是目前全球容量最高，效率最大的机组，领先美国同类型的机组至少一年以上。”

目前，工业生产中废弃的二氧化碳直接排放在空气中，超临界二氧化碳发电技术可以循环利用这些废弃物拿来作为发电的介质。

中国化学工程华陆工程科技有限责任公司材料能源事业部副总经理李涛：“从源头上减少碳的使用,它就减少二氧化碳的产出,燃烧之后产生的二氧化碳我们又能拿来再利用,从两个方面来讲 对于降低碳排放,有很大的意义。”

专家表示，这台机组成功投运标志着我国在该领域打破了国外公司的长期垄断地位。未来超临界二氧化碳循环发电技术还可进一步应用于灵活火电、高效光热、核电、储能等领域，市场前景十分广阔。对于我国构建以新能源为主体的新型电力系统，减少温室效应，实现“碳达峰碳中和”目标具有积极的推动意义。

西安交通大学能源与动力工程学院教授王海军：“结合陕西省内的能源结构特征，可以对传统的煤炭能源的利用效率得到提升，降低碳的排放。另一方面，这项技术将来可以跟新能源领域的技术，得到结合利用，来替代我们传统能源的利用，在这两个方面都能替代我们陕西省能源的有效转型。”

中国华能集团西安热工研究院 党委书记董事长苏立新：“下一步，我们要把技术转化为工程应用，明后年我们即将建设50兆瓦的光热发电，这次投用后，就表明世界热力发电系统最高端、最前沿技术，我们国家已经完全攻克掌握，我们处在了国际的领先位置。”

记者 | 王冬 田木 任超 张蓉

审核 | 张苗 王冬