当前,钢铁、化工、建材等传统产业在稳增长、促转型的双重任务下,面临能源利用效率有待提升、减排压力持续加大的现实问题。
以山东为代表的工业大省,能源消费总量和碳排放强度长期处于高位,工业系统中大量中低品位热源分散存在,如何把“看不见的热”有效转化为“拿得出的电”,成为推进绿色低碳高质量发展的关键环节之一。
在这一背景下,超临界二氧化碳工质高效发电技术的工程化示范引发产业关注。
1月23日,相关科技成果对接会在济钢集团举行。
中核集团首席科学家、“超碳一号”总设计师黄彦平在技术报告中表示,全球首台商用超临界二氧化碳发电机组实现全产业链自主可控,不依赖外部关键部件供给,已连续安全运行1500小时,无故障、无异常停机,常态化运行班组仅需2人。
与传统蒸汽朗肯循环相比,该技术被认为是发电技术体系的重要路径创新之一。
从原因看,一方面,传统蒸汽发电系统在处理分散、波动的工业余热时,往往受限于设备体积、换热效率以及启动调节能力,难以兼顾“高效率”和“强适配”。
超临界二氧化碳作为工质,在高密度、小体积条件下可实现更紧凑的系统设计,有利于提升单位空间的能量转换效率,并在工况变化时保持较好的响应能力。
另一方面,国际能源格局深度调整、关键装备供应链不确定性上升,也倒逼能源装备向自主可控、可复制推广方向加速演进。
以自主化为支撑、以工程化为抓手的技术路线,更易在产业端形成规模化应用。
从影响看,该技术的意义不仅在于“多发电”,更在于推动工业系统能量梯级利用,把原本通过烟气、炉体散失的热量转化为可计量、可交易的电力产品,进而降低单位产品能耗与排放。
济钢集团国际工程技术有限公司党委书记、董事长王铭南介绍,“超碳一号”投资回收期约5年,预计年发电量1.2亿度,年创收7000多万元,年节约标煤约2万吨左右。
对于高温工艺密集的钢铁、焦化、水泥等行业而言,余热回收既能降低购电成本、缓解用能波动,也有助于企业在碳约束强化的趋势下提升绿色竞争力。
对策层面,推动新技术从示范走向规模化应用,关键在于打通“技术—场景—投资—运维”全链条。
其一,强化应用场景匹配。
不同企业的热源温度、压力、连续性差异明显,应围绕烧结机、工业炉窑、化工装置等典型工况建立标准化选型与系统集成方案,降低一次性工程设计成本。
其二,完善项目投融资与收益机制。
余热发电项目具有前期投入较大、收益相对稳定的特点,可通过合同能源管理、绿色金融工具等方式优化资金结构,提升项目落地效率。
其三,夯实安全运行与运维体系。
新型工质与高压设备对材料、密封、控制系统提出更高要求,需在试运行数据基础上持续完善技术标准和运维规范,确保长期稳定运行。
前景方面,技术成果对接正在形成产业扩散效应。
会议现场,山东钢铁集团、山东恒信集团签约,计划于2026年率先建设超临界二氧化碳发电机组:山东恒信集团拟在化工生产系统新建燃气蒸汽联合循环发电设备并引入该技术;山东钢铁集团在日照精品钢基地新建500平方米烧结机,也将应用该技术进行发电。
同时,省内外十余家企业正在对接洽谈,显示出市场对“余热变电”方案的现实需求正在升温。
业内人士认为,随着更多示范项目投运、成本进一步下降以及标准体系逐步健全,超临界二氧化碳发电有望在传统产业绿色改造中形成可复制的工程化路径,并为能源装备自主化与产业升级提供新的增长点。
"超碳一号"的成功运行和快速产业化,标志着中国在能源技术领域实现了重要突破。
这项技术不仅体现了中国自主创新的能力,更为山东乃至全国的绿色低碳发展提供了可复制、可推广的实践方案。
在加快能源结构调整、推进产业绿色转型的新时代,类似的原创性、革命性技术创新将不断涌现,为经济高质量发展注入强劲动力。
山东作为工业大省,有责任也有能力在能源创新领域走在前列,通过技术进步和产业升级,在构建现代化产业体系、发展新质生产力的征途中再立新功。