2026年5月30日晚上9点45分，贵州六盘水首钢水城钢铁集团的厂区里，随着并网指令的下达，“超碳一号”全球示范工程的第二台机组成功实现并网发电。

至此，这个全球首个超临界二氧化碳余热发电技术示范工程宣告全面建成。

很多人第一次听到“二氧化碳发电”这个词，第一反应都是不相信，中核集团首席科学家黄彦平在过去的十几年里，无数次被人说是“大忽悠”。

2009年，他接到中国工程院院士孙玉发转来的一张纸条，上面写着美国正在研究超临界二氧化碳发电技术，问他想不想试试。

当时这项技术只停留在理论阶段，国内几乎无人涉足，黄彦平带着一名博士生，从零开始摸索。

超临界二氧化碳到底是什么，当二氧化碳被加压到73个大气压以上、加热到31摄氏度以上时，就会进入一种既不像气体也不像液体的特殊状态。

这种状态下，它既有液体一样的高密度，又有气体一样的低黏度，非常适合用来做功发电。

传统发电技术不管是火电还是核电，本质上都是“烧开水”，把水变成水蒸气推动汽轮机，而“超碳一号”不再烧水，而是用超临界二氧化碳直接驱动透平机。

不过从理论到现实，这条路并不好走，超临界二氧化碳发电需要攻克“两机三器”的制造难题，压气机、透平机、热源换热器、回热器、冷却器，这五个核心部件从1948年概念提出以来，还没有人真正做出来过。

研发团队遇到的第一个拦路虎是换热器，他们需要在不锈钢板上蚀刻出数百个直径只有1毫米的微流道，再把几百张板片严丝合缝地叠焊在一起。

2017年，团队成员连续奋战100多个日夜，从印刷电路板的制造工艺中找到灵感，自主研制出2.4米长的真空扩散焊机，把6000片薄板焊接成超紧凑的微通道换热器，当换热样机通过性能测试的时候，整个实验室都沸腾了。

经过十几年攻关，中国的超临界二氧化碳发电技术产学研体系基本建立起来，全产业链实现了自主可控。

2023年，中核集团中国核动力研究设计院联合济钢国际、首钢水钢，在六盘水开始建设两套15兆瓦的超临界二氧化碳余热发电机组，项目利用钢铁厂环冷机尾部的高温烧结烟气余热来发电。

2025年12月20日，第一台机组正式投入商业运行，成为全球首台15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电工程。

到第二台机组并网时，第一台已经稳定运行超过5个月，各项性能指标都达到或优于设计标准。

两台机组全部投运后，“超碳一号”将形成30兆瓦的稳定装机容量，成为全球规模最大、技术最先进、运行最成熟的超临界二氧化碳余热发电标杆项目。

与传统烧结余热蒸汽发电技术相比，“超碳一号”的发电效率提升了85%以上，净发电量提升了50%以上。

设备占地只有原来的一半，运维人员也大幅减少，初步测算，如果把这项技术推广到全国的烧结余热改造中，每年可以节约标准煤483万吨以上，减少二氧化碳排放1285万吨以上，在六盘水本地，这项技术每年能多发7000万度电。

“超碳一号”的全面建成，标志着超临界二氧化碳发电技术从实验室走向了商业落地，这项技术不仅填补了世界范围内中小功率规模、中高温热源场景的高效能源动力技术空白，也为钢铁、水泥等行业的高温余热利用提供了全新的解决方案。

未来这项技术还将加快迭代和产业化推广。曾经被认为“不可能”的事情，在贵州六盘水的钢铁厂里变成了现实。

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