国运来了挡都挡不住! 中国团队攻克世界级难题,整整领先美国5年! 1月5日媒体报道,位于贵州六盘水的首钢水城钢铁厂2×15兆瓦烧结余热发电机组,与其他烧结余热发电机组并无太大差别,实际上却有天壤之别,它首次采用超临界二氧化碳作为热力循环介质实现高效发电,是全球首台商用超临界二氧化碳发电机组。 别觉得这只是简单换个材料,这可是实打实的世界级难题,早在上世纪中后期,超临界二氧化碳发电的理论就已经出现,但全世界折腾了几十年,都没能把它从实验室推到商业应用。 2017年美国把这技术列为国家能源领域战略性前沿技术第二位,砸了不少钱研究,可至今还停留在试验阶段。中核集团的首席科学家黄彦平一句话说得硬气:“我们是国际上唯一能把机组做到满发长期稳定可靠运行的团队,明确领先别人五年。” 这份领先背后,是一群中国科研人十几年的咬牙坚持,2009年,黄彦平收到核动力领域资深专家孙玉发院士递来的一张手写纸条,上面只提了一句超临界二氧化碳发电技术有研究潜力,就这一句话,让他从主攻的第四代核电技术里分出精力,一头扎进了这个没人看好的领域。 刚开始的时候,业内不少人都觉得他疯了,二氧化碳不就是废气吗,怎么可能用来发电? 真正的难关还在后面。超临界二氧化碳的换热能力只有水的三分之一,要实现高效发电,必须造出一款超大换热面积、还能耐压耐腐蚀的换热器。 2016年,团队想从英国采购一台关键的真空扩散焊机,结果不仅花了天价,后续再想采购时直接被拒,对方干脆卡死了技术出口的路子。这一下彻底把团队逼上了绝路,大家咬牙决定自己干,联合西北工业大学的材料专家,一点点摸索焊接工艺,硬生生把这个“卡脖子”的设备造了出来。 2019年是最煎熬的一年,实验室小规模发电验证阶段接连失败,巨额的科研投入眼看就要打水漂,黄彦平的头发就是那时候熬白了大半。 当年10月的一个凌晨,正在北京出差的他突然接到实验室的电话,电话那头就三个字:“成了。”那一刻,他手抖得说不出话,挂了电话反应过来后,立刻买了最早的航班赶回实验室,一进门就看到大厅里的科研人员全都在哭,十几年的坚持终于有了回响,这也是国际上第一次把超临界二氧化碳发电系统跑通。 光在实验室成功还不够,技术要落地才能真正发挥价值,2022年夏天,济钢国际的团队在一次技术分享会上了解到这项技术,敏锐地发现它能大幅提升钢铁厂烧结余热的利用效率,主动找上门寻求合作。 要知道,工业余热发电是块难啃的骨头,以前的蒸汽发电技术效率低、设备占地大,很多企业都觉得不划算。而“超碳一号”正好解决了这些痛点,设备场地只占原来的一半,发电效率却提升了85%以上,净发电量增加50%还多。 三方一拍即合,2023年底“超碳一号”示范工程在首钢水钢破土动工,600多个日夜的攻坚,终于在2025年12月20日实现商运,现在首钢水钢每年能多发电7000余万度,光发电收入就能多近三千万元。 更关键的是环保效益,要是把这项技术推广到全国的钢铁厂烧结余热改造,每年能节约标准煤483万吨以上,减少二氧化碳排放1285万吨,这对咱们的“双碳”目标来说,可是实打实的助力。 谁能想到,十几年前被质疑“异想天开”的技术,如今成了中国能源领域的一张王牌,美国把它列为战略前沿技术,却迟迟无法突破工程化瓶颈,而中国不仅完成了从理论到实验室的突破,还率先实现了商业化落地,这背后离不开科研人员的坚守,更离不开国家对前沿技术的持续支持。 超临界二氧化碳发电技术早就被列入我国“十四五”能源领域科技创新规划,现在的“超碳一号”只是开始,后续的“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”项目已经入选国家重大技术装备,预计2028年就能示范应用。 从被人看不起、看不懂,到现在让全世界追不上,这群中国科研人用十余年的坚守,把一项前沿技术从纸上拉到了现实。有人说这是国运来了挡都挡不住,可哪有什么凭空而来的国运,不过是一群人认准了方向就绝不回头,不过是国家在关键领域愿意沉下心来长期投入。 当超临界二氧化碳在管道里静静流淌,推动涡轮机发出澎湃电力时,这不仅是技术创新的胜利,更是中国科技自立自强最生动的写照。未来在光热发电、储能发电等更多领域,这项中国领先的技术还会带来更多惊喜,这股向上的势头,谁也挡不住。
