在能源技術革新的浪潮中，超臨界二氧化碳發電技術正嶄露頭角，被美國能源部視為國家能源領域的戰略性前沿方向。我國自2009年起便投入研發，力求在這場技術競賽中占據先機。這項技術究竟有何獨特之處，其發電原理又是怎樣的呢？

走進超臨界二氧化碳發電實驗室，一臺裝置正忙碌地將二氧化碳轉化為超臨界狀態。這一過程需要將常溫下的二氧化碳加熱至31攝氏度左右，并加壓至74個大氣壓。與傳統的水蒸氣發電相比，超臨界二氧化碳發電效率可提升5至8個百分點，這一數據令人矚目。

超臨界二氧化碳之所以具備如此高效的發電能力，源于其獨特的物理特性。在超臨界狀態下，二氧化碳的密度接近液體，能夠儲存大量能量，仿佛一個身強力壯的“壯漢”。同時，其黏度又接近氣體，流動阻力極小，使得加熱膨脹做功的過程更為順暢，無需經歷復雜的相變，響應速度也更快。

中國核動力研究設計院的科研人員劉旻昀形象地比喻道：“超臨界二氧化碳流體就像是從20多種工質中脫穎而出的‘天選之子’，它擁有獨特的做功優勢，是我們經過精心挑選后發現的。”

東方汽輪機有限公司產品研發中心副主任唐濤則用了一個更為通俗的比喻：“如果將傳統發電技術比作普通轎車，那么超臨界二氧化碳發電技術就相當于一臺跑車，其速度和效率都遠超前者。”

超臨界二氧化碳發電的過程可分為四個步驟：壓縮、加熱、膨脹、冷卻。這一過程就像是在一個鋼鐵容器里吹氣，隨著氣體的不斷注入，容器內的氣體密度和壓力逐漸增大。接著，對容器內部進行升溫，形成高溫高壓環境，使內能大幅增加。此時，在容器上開一個小孔，高溫高壓的氣體便會迅速噴出，推動一個風車轉動，進而拖動發電機發電。

東方電氣集團產業發展部副部長張曉東表示，超臨界二氧化碳發電技術將對整個發電模式、設備形態、運行模式以及運行效率產生顛覆性的影響，甚至可能徹底改變電廠的工藝流程。