从首次蒸汽发电至今，人类利用“烧开水”获取电力已有140余年。截至目前，蒸汽发电仍是现代火力发电厂与核电厂的主要发电方式，即便在现役核动力航母等尖端装备上，同样离不开“蒸汽做功”。然而，以蒸汽为循环工质的发电技术面临效率瓶颈，而体积大、系统复杂的固有特点又限制其在中小功率领域的应用。随着超临界二氧化碳发电技术的出现，“烧开水”发电将迎来质变。

超临界二氧化碳发电技术就是以超临界态的二氧化碳作为工质，实现从热能到电能的转换。由于超临界二氧化碳工质的特殊物质属性，该发电技术具有高效率的核心技术优势，理论发电效率可以突破50%。研发表明，该技术可填补世界范围内中小功率规模、中高温热源场景的高效发电技术空白，实现节能降碳，推动能源结构优化和可持续发展。

该发电技术机组体积小、能量密度高，可有效减少设备数量和体积，有助于模块化集成部署。更重要的是，超临界二氧化碳发电技术应用范围非常广泛，是光热发电、工业余热利用、新型储能等多个先进能源领域的共性前沿技术。

然而，该技术要实现工业应用还存在热传递难、密封难、控制难等挑战。前不久，全球首台商用超临界二氧化碳发电机组——超碳一号成功商运。相比现役烧结余热蒸汽发电机组，超碳一号的场地占用减少50%，净发电量提升50%以上，每年可多发电7000余万千瓦时。如果将其应用于全国烧结余热发电机组改造，预计每年可节约标准煤约483万吨，减少二氧化碳排放约1285万吨。 （来源：科普中国）