围绕能源高效利用与减排降碳的现实需求,如何把工业余热“变废为宝”、把实验室技术转化为可复制的工程装备,一直是高能耗行业转型升级的关键课题。
超临界二氧化碳发电以工质密度高、换热效率高、设备体积相对紧凑等特点,被认为是提升余热利用效率的潜在路径之一,但其工程化门槛高、系统耦合复杂、运行边界苛刻,长期以来制约了商业化落地。
此次济钢集团对相关项目团队予以奖励,折射出企业在新型节能技术赛道上的战略加速。
据介绍,该超临界二氧化碳高效工质余热发电项目由济钢国际工程公司与中核动力研究设计院协同实施,机组于2025年11月9日在贵州六盘水首钢水钢集团完成调试并网,目前进入满功率运行冲刺阶段。
2025年12月31日,济钢集团召开表彰大会,以100万元奖金表彰项目团队在攻关中的突出贡献。
业内普遍认为,“全球首台商用”并网运行的工程化示范,对推动该技术从试验验证走向产业应用具有标志意义。
从“问题”看,余热资源量大但利用难,是钢铁、煤炭、化工等行业普遍面临的痛点。
传统余热回收方式在温度区间适配、系统效率与经济性等方面存在局限;而超临界二氧化碳循环要实现稳定并网,需要在密封、材料、控制策略、系统安全等多个环节形成系统性解决方案,一旦某一环节“短板”明显,便可能导致效率不达标或运行波动。
从“原因”看,项目攻关难度高集中体现在“三无”困境:缺乏成熟标准、缺少工程先例、缺乏可直接套用的成套设备体系。
项目历时23个月,团队在工艺路线、关键部件与系统集成等方面开展持续验证,形成88项技术突破并完成上千次试验。
据项目团队代表李军卫回顾,并网调试阶段曾进行七次尝试,在多次受挫的情况下通过跨专业协同和反复校核逐步厘清系统边界,最终实现并网成功。
值得注意的是,在复杂工况下实现稳定并网,比单点效率指标更能检验一项新技术的工程成熟度,这也是此次突破受到关注的重要原因。
从“影响”看,该项目的示范效应至少体现在三个层面:其一,为钢铁等行业余热利用提供了新的技术选项,有望在相同资源条件下获得更高的发电收益与更好的综合能效;其二,带动关键装备、控制系统与工程服务能力提升,有利于形成可复制的工程应用范式;其三,通过减少化石能源消耗间接降低碳排放,兼具经济效益与社会效益。
对企业自身而言,项目不仅拓展了济钢集团在新能源与节能减排技术领域的业务边界,也有助于增强核心竞争力,打开由单一钢铁制造向“制造+技术服务+节能解决方案”延伸的空间。
从“对策”看,技术从示范走向规模化,关键在于标准体系、成本曲线与市场机制的协同发力。
一方面,需要围绕设计、制造、安装、调试、运维等环节加快形成可验证、可推广的技术标准和评价体系,降低后续项目的不确定性;另一方面,要通过规模化应用带动关键部件国产化与供应链完善,持续压降设备与工程成本,提高项目投资回收的可预期性。
同时,面向煤炭、化工等高能耗行业推广,还需结合不同行业余热温度区间、连续运行要求与安全管理规范,形成“按场景定制”的模块化方案,避免简单复制带来的效率损失和运维风险。
从“前景”看,随着“双碳”目标推进与工业领域节能降碳要求趋严,余热高效利用将成为存量工业资产挖潜的重要方向。
济钢集团表示,将加快推进该技术成果市场化应用,建立业务咨询渠道,推动从单个示范项目向多区域、多领域拓展,并重点向煤炭、化工等行业延伸,通过规模化应用降低设备成本、提升综合竞争力。
业内人士认为,未来超临界二氧化碳发电的推广速度,取决于示范机组的长期稳定性数据、全生命周期成本表现以及与现有能源系统的协同能力;如果运行可靠性得到持续验证,并形成成熟的工程交付体系,其在工业余热利用领域的应用空间值得期待。
技术创新是推动产业发展的根本动力,人才激励是激发创新活力的重要保障。
济钢集团以百万重奖激励技术创新团队的做法,不仅体现了企业对科技人才的高度重视,更为全社会树立了尊重知识、尊重人才、鼓励创新的良好典范。
在新一轮科技革命和产业变革的时代背景下,只有持续加大技术创新投入,充分激发人才创新潜能,才能在激烈的国际竞争中占据主动,为建设科技强国贡献更大力量。