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“超碳一号”发电系统商用 济钢集团引领能源装备新质生产力实践
2026年01月05日 10:04 来源:中新网山东

  中新网山东新闻1月5日电 近日,由济钢集团与中国核动力研究设计院联合打造的全球首台套2×15兆瓦超临界二氧化碳烧结余热发电系统(“超碳一号”),在首钢水钢集团成功实现商业化运行。此举标志着中国在全球范围内率先实现了超碳发电技术的工程化、商业化“零的突破”,更是新质生产力在能源装备领域的具体实践与生动体现,为工业绿色低碳转型提供了全新的“中国方案”。

  在全球能源转型与科技竞争加剧的背景下,超临界二氧化碳发电技术作为引领新一轮能源革命的关键前沿技术,其商用化进程备受瞩目。

  “超碳一号”采用超临界二氧化碳作为循环工质,通过闭式布雷顿循环,实现了能源转换效率的跨越式提升。相较于传统烧结余热蒸汽发电技术,其优势具有颠覆性。

  运行数据证实,相较于传统的烧结环冷余热蒸汽发电工艺,本项目在满负荷运行后,净发电量提升30%以上,能效提升效果极其显著,实现了技术成果转化的重大突破。

  该技术成功填补了全球中小功率规模、中高温热源场景高效动力技术的空白,被权威专家评价为“具有系统紧凑、机动性强、效率卓越的核心优势,是未来工业余热、光热发电等领域实现革命性变革的关键技术。”

  在全球首台套商用示范项目中,济钢集团承担了关键技术攻关与商业化落地的重要角色,具体包括工程研发、系统工艺开发、整体系统集成以及该项目具体商业化落地过程中的应用场景选择、前端商务合同签订、投资、EPC总包(设计、采购、建设)、运营等。

  项目自2022年启动以来,济钢集团面对新兴的超临界二氧化碳发电技术,主动投入资源,进行了深入的技术原理与工程化可行性研究及全球应用前景分析。依托在钢铁行业深耕多年所积累的经验,特别是对烧结余热特性与回收技术的深刻理解与丰富运营经验,精准地判断出将超碳技术与烧结余热回收相结合,具备巨大的能效提升潜力。经过充分的可行性论证,最终确定了将超碳发电技术应用于烧结余热回收这一最佳应用场景,并主导编制了项目的核心工程化技术方案,同时完成了项目立项、前端商务合同及技术附件签订及初步设计等工作。

  作为世界首台套商用项目,无标准可执行,无经验可借鉴。济钢集团直面挑战,组建了精锐的首钢水钢“超碳一号”项目团队,在长达23个月的建设与调试周期内,全身心投入技术攻坚。

  团队在项目建设及调试过程中,不断地跨学科、跨领域地进行技术融合及创新攻关,累计解决各类技术问题200余项,攻克主要技术难题88项,成功将实验室技术转化为可稳定运行的工业装置。这充分体现了济钢国际在复杂系统工程领域的强大解决能力和创新精神。

  作为山东省的骨干国有企业,济钢集团有能力、有责任将在此项目中获得的成功经验与核心技术反哺山东,为全省工业绿色低碳发展做出突出贡献。

  山东是工业大省、拥有众多钢铁、化工、建材等高耗能企业。济钢集团可以将水钢项目的成功模式,快速复制到省内具备条件的工业企业,特别是山钢集团旗下及其他兄弟钢铁企业的烧结、炼铁、轧钢等工序的余热回收场景。

  凭借从技术方案、工程设计、系统集成、项目建设到运营维护的全链条能力,济钢集团可以为省内企业提供超碳余热发电的“一站式”交钥匙工程服务,帮助省内企业大幅提升能效、降低碳排放。

  此外,超临界二氧化碳发电技术的成功商用,对正致力于能源结构转型与“能源革命”的山东省而言,具有重大而深远的战略意义。

  超碳发电技术相较于传统蒸汽循环,系统更紧凑,效率更高。在山东省庞大的工业体系中推广该技术,能够“变废为宝”,深度挖掘中低品位工业余热的发电潜力,直接带来显著的节煤降碳效果,为山东省完成“双碳”目标提供一条高效的技术路径。

  初步估算,按山东省钢铁企业烧结矿余热100亿kWh,热电效率提升75%以上,净发电量提升30%以上,可多上网5亿-8亿kWh,年减少二氧化碳排放量约40万吨。

  该技术的推广,还将倒逼高耗能企业进行节能技术改造,提升整个工业体系的能源利用水平和绿色化程度,是推动山东省传统产业高端化、智能化、绿色化发展的有力抓手,为“新旧动能转换”提供核心技术支持。

  首钢水钢“超碳一号”项目的成功,证明了济钢集团已在该前沿技术领域占据了先发优势。济钢集团将牢牢把握这一历史机遇,将技术优势转化为市场优势和产业优势,不仅服务于全国,更要优先服务于山东。这既是国有企业回馈地方的责任所在,也是山东省抢占未来能源科技制高点、实现能源革命和绿色低碳高质量发展的重大机遇。(完)

编辑:赵晓