热力发电是指利用热能转化为动能，再带动发电机，传统的热力发电以水蒸汽为主流工质。热力发电厂以煤为燃料，煤在锅炉内燃烧，将锅炉里的水加热生成蒸汽，然后将来自锅炉的具有一定温度和压力的蒸汽经主汽阀和调节汽阀进入汽轮机内，依次流过一系列环形安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功，将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械能，通过联轴器驱动发电机发电。

年年底，中国华能集团有限公司自主研发的世界参数最高、容量最大超临界二氧化碳（CO2）循环发电试验机组在华能西安热工院顺利完成72小时试运行，正式投运。该机组将收集来的二氧化碳通过压缩机升压到20MPa（兆帕）以上，再通过热源加热到摄氏度形成高温高压气体，推动气轮机旋转，将热能转化成机械能，进而带动发电机发电。这台机组成功投运验证了超临界二氧化碳循环发电技术工业运行的可行性，有望彻底改变传统热力发电技术一百多年来以水蒸汽为主流工质的发电方式。超临界二氧化碳循环发电技术是热力发电领域一项重要的变革性技术，也是我国发电领域节能降碳的有效路径。未来超临界二氧化碳循环发电技术还可进一步应用于火电、高效光热、核电、储能等领域，对于我国构建以新能源为主体的新型电力系统、实现“双碳”目标具有积极的推动作用。

超临界二氧化碳循环发电是热力发电领域的重要变革性技术，可以大幅降低化石能源发电的碳排放、增强发电系统灵活性，提高新能源发电比例，具有三大优势：一是体积小，同等容量只有蒸汽机组的二十五分之一；二是效率高；三是清洁环保。同时还可以作为调峰电源促进清洁能源电源的消纳利用。

目前，国家将“碳达峰”、“碳中和”战略纳入到经济社会发展全局，到年，要实现非化石能源消费比重达到20%左右；到年，实现非化石能源消费比重达到25%左右；年前顺利实现碳达峰目标。

首航高科公司研发的超临界二氧化碳发电技术应用于光热发电和舰船领域的相关工作正在积极推进中，该技术可应用于光热发电系统、储能发电系统、舰船动力系统、以及移动电源等部分军工领域。公司项目进展顺利，相关技术已攻克，完成了若干小型化样机实验。

年第一季度，金通灵（）与中国科学院签署了《超临界二氧化碳布雷顿循环发电技术的关键技术及系统集成技术咨询服务协议》。经多年研发，金通灵已具有“超临界二氧化碳膨胀机”产品技术。储能作为碳达峰、碳中和中的重要一环，面临广阔的发展优势。据公开信息，在电储热参与火电厂深度调峰领域市场规模超过万亿元，在电储冷的冷源站改造市场规模超亿元。

金通灵在储能领域已优先布局电储热、电储冷、空气储能等业务。在压缩空气储能方面：金通灵拥有空气压缩机、膨胀机等相关高端设备的技术、装备制造及示范工程项目的优势，该项目与中国科学院工程热物理研究所合作研发，金通灵承接了空气膨胀机产品的结构设计和工艺以及生产制造（功率等级10MW），已在中科院相关的贵州毕节，山东肥城两个试验基地完成了产品中试；在氢储能方面：公司与北京汉氢公司已签约，包括氢能产业链多方面业务合作，涉及到共同推进产业化项目、整合各自优势业务以及金通灵参股北京汉氢相关股权层面的合作。

年第一季度，全球首套超临界煤气发电机组在广西盛隆冶金有限公司投产运行。该机组由中冶南方都市环保自主研发，发电效率达43.5％，年发电量10.6亿度，直接经济效益5亿多元，一年可减少二氧化碳排放85.4万吨。这套第五代煤气发电机组，具有完全的自主知识产权和设备国产化，并刷新了运行压力、温度、发电效率等多项“世界纪录”。煤气高效利用一直是中国钢铁工业低碳转型的核心技术，持续不断地攻关升级。超临界煤气发电机组是第5代煤气发电机组，也是全球第一套。投产后将极大地提升钢铁企业的碳降污能力，向低碳冶炼迈出坚实的一大步。

作者：胡博彬，北大纵横合伙人