12月20日，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组在贵州六盘水首钢水钢集团成功商运，这也是超临界二氧化碳余热发电技术“超碳一号”的全球示范工程。该项目由济钢集团建设运营，将这一革命性技术从实验室搬进工厂生产一线。
在首钢水钢集团，“超碳一号”正稳定运转，利用钢厂余热源源不断的输出电力。济钢集团国际工程公司项目经理李军卫介绍，此前，余热发电是“烧开水”，用水蒸气搬运能量来发电，效率低。而“超碳一号”是用超临界二氧化碳来替代水蒸气。二氧化碳在31℃、压力达到7.38兆帕的条件下，就会变成介于气体、液体之间的特殊流体状态，即超临界二氧化碳。这种经过特殊训练的能量“搬运工”，净发电量提升50%以上，水耗降低50%以上。相比传统蒸汽发电，设备小、不挑热、反应快、零消耗。
济钢集团关停主业之后，以冶金工程设计为主业的济钢集团国际工程技术有限公司将目光转向了绿色节能可持续、低碳减排领域，探索转型发展。在一次技术推介会上，他们接触到了中核动力研究院研发的全球前沿技术——超临界二氧化碳发电。
技术团队实地考察了实验室的验证机组，经过反复研究论证，认为这一革命性发电技术可以走进钢铁厂。“当初项目决策风险大，投资总额接近3亿元，全球范围内没有可借鉴的经验，从实验室搬到真实生产场景，看似最后一公里，实际是条鸿沟，绝不是装备的等比例放大。”李军卫说。彼时，济钢集团正处于关停主业之后二次创业的关键期，向绿色低碳和创新驱动“换道”。技术团队凭借在钢铁产业的丰富经验，认为国家队这一创新技术，可以完美“嫁接”钢铁行业余热利用场景，突破蒸汽发电的效率瓶颈。于是，他们找到了正准备更新余热发电机组的首钢水城钢铁集团，为贵州大山深处的这家钢企“打个样”。项目按照合同能源管理模式实施，投资、设计、建设、运营全部由济钢集团负责。2023年开始设计，同年底开工。在两年多的时间内，济钢集团的项目团队与中核动力研究院、水钢集团通力合作，经过23个月的不断试错、优化、完善，成功将“超碳一号”从实验室搬进了生产一线。
今年11月，2×15兆瓦发电机组成功并网调试，随后满负荷发电达产，每吨烧结矿余热净发电量保持在21度左右，而目前钢铁行业平均水平为13.5度。按水钢集团的产能，“超碳一号”每年发电约1.2亿度，相当于一座中型水电站。这比蒸汽发电增加4000多万度，每年为企业“捡回”数千万的真金白银。水钢集团总经理助理胡志祥坦言，敢于吃螃蟹的济钢团队帮他们真正尝到了创新发展的甜头。
济钢集团党委书记、董事长刘仕君表示，“超碳一号”是济钢战略转型、跨界融合的试点项目之一，团队凭借在钢铁冶金行业节能环保、低碳减排领域的领先水平，在工程化过程中解决技术问题200余项，攻克关键技术难题88项，优化提升85项，为规模商业化试水趟路，助力突破世界范围内中小功率规模、中高温热源高效利用的技术瓶颈。
编辑：俞丹
