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黄彦平:一条预言多年的发电新路径,被中国工程师自主实现了
最后更新: 2025-12-24 09:55:56困难在这里就不赘述了,我们从原理啃起,自己设计、自己调试,并联合西北工业大学等知名高校,自主研制系列化工业母机——大尺寸真空扩散焊机,实现了超临界二氧化碳换热设备全国产、型谱化研制。
这段经历,也让我们对“国际竞争”有了切身的理解。这项技术的战略价值,国际同行看得非常清楚。美国在2015年就将超临界二氧化碳发电技术列为国家能源战略前沿技术;2017年,又将其提升至第2位,仅次于电网现代化。
这种“高度重视”与“严密封锁”的叠加态,意味着从第一天起,这就注定是一条必须依靠自主创新才能走通的路。它逼着我们抛弃了一切幻想,从最基础的单元实验做起——2012年,我们搭建国内第一个实验回路,全部花费了12万元。
但回头看看时间线,又有些耐人寻味。
当我们埋头攻克了密封、焊接等一系列工程难题,让工程验证机稳定运行时,国际上的同行还在公开探讨类似的挑战。根据我们看到的学术报告,国外某顶尖实验室在2024年达到的水平,大致与我们团队五、六年前的状态相当。所以,今天“超碳一号”能率先商运,并不是因为我们起步更早,而是因为封锁逼着我们更早、更彻底地完成了从理论到工艺的全链条贯通。
竞争就像一场马拉松,有人设置路障,反而迫使我们练就了更强的越野能力。
技术突破了,最终总要回答这个问题:有什么用?能挣钱吗?这也是团队在“硬核咖啡厅”活动里,被一位知友问到的问题。
“超碳一号”就是第一个答案。它在一条钢铁生产线上,回收烧结机排放的烟气余热来发电。15兆瓦烧结余热发电机组,占地面积只有传统蒸汽余热发电站的一半,但净发电量提升了50%以上,每年能多发电7000万度以上。我们测算过,大约三年就能收回投资。它首先是一个经得起市场检验的经济选择。
接下来我们还有“超碳二号”。太阳能与风能等新能源具有间歇性和波动性特点,不仅存在弃风、弃光现象,也给电网调度安全带来挑战。为破解这一难题,我们启动了“熔盐储能+超临界二氧化碳发电”示范项目,已入选“国家能源领域第五批首台(套)重大技术装备”。该项目充分利用超临界二氧化碳发电技术具有的响应迅速、转换效率高等优势,为新型电网提供调峰调频调惯量的新手段,进一步提升电网运行的稳定性与安全性。
也有人问,十几年周期,面对无数失败和质疑,团队是怎么坚持下来的?
说实话,做从0到1的事,面对质疑是常态。2009年那会儿,团队里基本上就我一个人在琢磨。直到2010年、2011年,才有学生陆续加入,现在团队几十人了。有博士来找我,说想干这个,我说欢迎,但得先说清楚:会很苦,要学一大堆新东西,而且很可能因为一时做不出成绩而挨批评。但我也告诉他们,一旦钻进去,你会发现这里面天地广阔,非常有意思。
我知道知乎有很多有志于科研工作的青年,也想在这里分享分享我的笨办法:
别人干了没干成,要找到他没干成的原因;
别人干了,但当时有技术短板,要思考现在新技术发展能不能补上这个短板?
如果没有人干过,那自己先必须想清楚三个问题——技术原理到底成不成立?做出来有没有不可替代的优势?现有的工业体系能不能支撑它实现?想透了,就坚定地往下走。
我这个人,脸皮比较厚。别人没研究过就说不行,我觉得那是笑话。搞技术创新,有时需要这点“轴”劲,要能承受住别人的怀疑和负能量。但玩笑归玩笑,大家都有一种内生的驱动力。从怀疑“这玩意儿真能转吗”,到亲手调校的机器发出第一度电,再到目睹庞然大物般的工程机组平稳运行,这种亲手把概念从图纸变为现实的快乐,是无可替代的。科研,就是需要不间断的热情去暖化。团队成员进进出出,我们在无数次的试验中一次次失望,又一次次重整旗鼓。他们有时会吐槽我要求太严,但转头又会为了一个技术细节和我争得面红耳赤。这种纯粹,或许就是我们这个团队最宝贵的燃料。
从2009年一个模糊的想法,到今天全球首台“超碳一号”示范工程成功商运,它意味着,一条被预言了多年的、更高效的发电新路径,第一次被中国工程师用完整的自主技术,实实在在地铺成通途。当前,我国的超临界二氧化碳发电技术产学研用体系已基本建立,形成了全国产化产业链条,具备全面工程应用条件。曾经国外商业管制清单上的技术,我们已经全部实现了国产化,我们所有的技术、装备,都可以在祖国960万平方公里的土地上自主完成。
“超碳一号”是一个里程碑,但更是一个新的起点。我们将通过持续的技术攻关,推动“超碳一号”在工业余热场景推广应用的同时,让超临界二氧化碳发电技术向更大功率等级、更高热源温度的应用场景持续迈进。这条路,我们会继续脚踏实地地走下去。
谢谢大家。
- 原标题:从实验室到商用的突破,意味着什么? 本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 小婷 
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