戈壁日光为炬，技术迭代为梯。随着敦煌10MW熔盐光热电站超临界二氧化碳（超临界CO₂）改造项目落地，我国S‑CO₂光热发电正式走出试验台，迈入工程示范的关键窗口期，为光热赛道开辟新的成长曲线。
从延庆样机到敦煌戈壁，示范链条逐步打通
这项技术的工程化落地，建立在多年持续攻关之上。早在2024年8月，中国科学院电工研究所牵头，联合西安交通大学、浙江大学、清华大学等17家单位研发的200kW 超临界CO₂太阳能热发电系统在北京延庆投运，成为全球首套打通完整“光-热-电”链路的实验系统。据《中国太阳能热发电行业蓝皮书（2025）》，该系统突破了太阳能高温颗粒吸热、流化床颗粒/二氧化碳换热、200kW级超临界CO₂发电机组等核心装备设计制造难题，在全球范围内率先实现包括高焦比聚光场、颗粒吸热器、颗粒/超临界CO₂换热器、超临界CO₂压缩机透平机组和高速电机在内的超临界CO₂太阳能热发电系统运行。吸热器温度可达700℃，2025年全年累计运行超3000分钟，完成核心装备可靠性验证。
图片超临界二氧化碳太阳能热发电实验基地（北京延庆）。图片来源：电工所
2026年10月，首航高科宣布，计划投入2亿元，对现有的敦煌10MW光热电站实施集中技术改造升级，以原有敦煌10MW光热熔盐发电系统为基础改造为10MW超临界CO₂发电系统，充分利用既有镜场、熔盐储热系统、空冷系统等设施，以熔盐储热系统为超临界CO₂发电系统的热源、空冷系统为热阱，建设周期计划17个月。本次改造设计中统筹考虑既有的二元熔盐热源条件和动力循环中透平机的运行参数，基于CO₂在超临界状态下易于压缩的特性，通过优化压缩机入口工况来进一步降低压缩功耗，提高系统的能量利用效率。
图片敦煌10MW光热熔盐塔式光热电站
循环机制革新，重塑光热发电核心优势
和传统蒸汽发电依靠水汽相变做功不同，超临界CO₂在临界点之上兼具气体流动性与液体高密度特性，省去反复汽化冷凝环节，是第四代光热发电公认的核心方向。
同等热源条件下，发电效率提升10%以上；设备体积缩减约三分之二；启停响应缩短至分钟级；几乎不耗水，高度适配西北戈壁这类缺水光热基地。
叠加熔盐长时储热能力后，技术边界进一步拓宽。既可作为风光大基地配套可调度电源，平抑新能源出力波动；也能支撑高原、矿区、离网海岛稳定供电，还可服务煤电灵活性改造、工业园区供汽、热电联供。存量电站改造模式，更提供了低成本验证方案，依托成熟戈壁工况检验系统适配性，为后续百兆瓦级项目铺路。
痛点仍存，规模化之路尚待持续深耕
一系列突破令人振奋，但面向大规模应用，尚有不少难关亟待攻克。高速透平、微通道特种换热器造价偏高，临界点工况控制难度大，仍是大规模商业化需要攻克的关卡。不止光热发电赛道，超临界CO₂技术正在多点试跑：中核“超碳一号”30MW余热项目建成、华能八角电厂50MW熔盐耦合项目预计2027年投产，跨场景工程经验，将反向反哺光热领域迭代；与此同时，中国科学院工程热物理研究所兆瓦级试验平台顺利验收，在24兆帕、600℃工况下取得32.05%净发电效率，开始面向全国高校、科研院所和企业开放。
从实验室机理研究、延庆实证测试，到敦煌戈壁商业化改造开工，超临界CO₂光热发电已经走完原理验证；来到决定度电成本能否下探的关键阶段。效率更高、设备更紧凑，但工程化仍是最大考验，后续机组调试、长期运行数据，将是行业最值得跟踪的风向标。
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