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首台(套)|太阳能光热驱动的商业化10MW等级超临界二氧化碳发电系统入选

转载自:北京前沿动力科技有限公司

在2026年中国国际服务贸易交易会上,北京市第三批首台(套)重大技术装备证书正式颁发。北京前沿动力科技有限公司申报的“太阳能光热驱动的商业化10MW等级超临界二氧化碳发电系统”(型号:SCT-10)成功入选,认定领域为“高端能源及节能环保—高端新能源装备—太阳能热发电技术”。值得一提的是,这已是公司第二次获得此类认定。2025年,公司的超临界二氧化碳高温热泵入选国家能源局第四批首台(套)重大技术装备名单;此次再添一项,背后是团队在超临界二氧化碳动力装备领域多年的技术积累,也让公司在超临界二氧化碳发电赛道上走得更踏实、更坚定。

更值得欣喜的是,该产品目前已完成交付用户。从图纸设计到关键部件试制、从整机装配到系统联调,公司在超临界二氧化碳发电装备的工程化应用上迈出了扎实的一步。对于一家长期专注前沿动力装备的科技型企业而言,这意味着技术真正走出了实验室,走进了工程现场。

一次“换心手术”式的技术革新

超临界二氧化碳发电,被视为新一代热电转换技术。当二氧化碳的温度和压力同时越过临界点,它便进入一种介于液体与气体之间的特殊状态:密度接近液体,能够携带大量能量;粘度接近气体,流动阻力很小。整个循环过程中工质不发生剧烈相变,可以持续被加热、膨胀做功,系统流程因此更加简洁,响应速度也更快。得益于高密度带来的高功率密度,机组中的透平、压缩机、换热器尺寸都能显著缩小,同等容量下的设备体积与占地面积,通常只有传统蒸汽机组的几分之一。

如果说传统光热电站依靠“烧开水”推动汽轮机,那么超临界二氧化碳发电,相当于为电站做了一次“换心手术”——用更紧凑、更高效、更灵活的循环,替代沿用了上百年的蒸汽朗肯循环。

对光热发电意味着什么

这条技术路径对光热发电而言意义特殊。光热发电通过大规模镜场聚光集热、以熔盐等介质储热,再驱动动力装置发电,天然具备“可储热、可调峰、可承担基础负荷”的优势,被认为是最具电网友好性的可再生能源技术之一。但它长期面临一个核心瓶颈:传统蒸汽循环的效率提升空间已十分有限,且需要水,设备庞大、系统热惯性大、启停响应慢,度电成本长期居高不下。

超临界二氧化碳循环恰好切中这些痛点。更高的循环效率,意味着同样的光热资源能发出更多电量;更紧凑的设备,带来了更小的占地与更低的初始投资;更快的响应能力,则让机组能够更好地跟随电网负荷波动。三者叠加,指向的正是光热发电最需要的东西——更低的度电成本。

光热发电正迎来关键窗口期

从产业面来看,光热发电当前正处于从示范走向规模化的关键窗口期。截至2025年底,国内光热发电累计装机约750MW,而在建及拟建项目规模已超过3GW;随着“十五五”能源规划对光热装机目标的进一步上调,以及大型风光基地对配套调节电源需求的持续释放,行业普遍预期光热将迎来一轮实质性增长。当规模效应逐步显现,效率更高、设备更紧凑、投资更节省的发电技术路线,就更容易在竞争中占据主动。

扎实的技术底座

本机组采用带间冷简单回热循环方案,压缩机与透平同轴直驱,透平进口参数达到25MPa、550℃,并能在10%~110%负荷范围内保持高效变工况运行,较好匹配光热电站因昼夜更替和天气变化带来的负荷波动。围绕高参数运行下的密封、隔热与冷却等工程难题,公司也形成了一套自主的结构设计方案。

写在最后

从技术攻关到产品交付,从实验室验证到工程现场应用,这份成绩单的背后,是北京前沿动力在高端能源装备领域持续投入的结果。此次入选北京市首台(套)重大技术装备名单,既是鼓励,也是新的起点。公司将继续推进超临界二氧化碳发电技术在光热发电、工业余热回收、新型储能等领域的工程化应用,与产业链伙伴一道,为“双碳”目标的落地贡献一份力量。