2021年岁末，记者从西安热工研究院获悉，我国首座大型超临界二氧化碳(CO₂)循环发电试验机组成功完成72小时试运行，在西安正式投运。

西安热工研究院有关负责人介绍，该机组运行功率为5兆瓦，容量为目前世界最大，核心设备国产化率达到100%，申请了400多项技术专利，打破了国外在该领域的长期垄断地位。

与传统火电机组相比，该机组用超临界二氧化碳代替水蒸汽冲转汽轮发电机旋转，二氧化碳循环使用，具有体积小、效率高、污染小等特点。在同等装机容量下，二氧化碳发电机组体积只有蒸汽机组的1/25，发电效率可达50%以上，若应用于燃煤发电可节煤5个百分点左右，单位发电量碳排放强度降低10%以上。“虽然5兆瓦机组运行成本高于火电机组，但今后实现大型化后将会降下来。”这位负责人说。

该机组位于西安市阎良区，占地面积6000余平方米，由中国华能集团主导、西安热工研究院历经7年攻关研制完成，机组由中国华能自主研发建设。科研人员攻克了系统设计、设备制造、建设调试、运行优化等环节上千个技术难题，联合国内相关企业自主研制了超临界二氧化碳锅炉、印刷电路板换热器、透平、压缩机、干气密封等关键装置，实现了关键设备设计制造的全国产化自主可控。

据悉，将超临界二氧化碳作为发电介质是处于世界前沿领域的一项重要变革性技术。目前，美国拥有0.2兆瓦技术试验平台，日本、法国、德国等国家也正在研发该项技术。

我国首座大型超临界二氧化碳发电机组的工程化运用，将为发电领域节能降碳探索有效路径，未来可进一步应用于火电、高效光热、核电、储能等领域，前景广阔。目前，西安热工研究院已牵头成立由清华大学、西安交通大学、中科院电工研究所等40家高校、科研机构和龙头企业组成的创新联合体，加快推进超临界二氧化碳循环发电技术研发、应用和标准化工作，努力取得一批原创性、引领性重大科技创新成果。