近期，中国科研团队取得了一项重大突破，他们成功解决了长期困扰国际能源领域的“二氧化碳高效发电”难题，首次实现了利用二氧化碳作为工质驱动新型发电系统的稳定运行。这一成就为达成碳中和目标提供了革命性的技术途径。

传统火力发电依赖水蒸气推动汽轮机，但由于水的临界点高，其热效率受到限制。近年来，超临界二氧化碳因具有高密度、低黏度和卓越的传热性能，被认为是下一代高效发电的理想工质。然而，如何在高温高压下稳定控制其物理性质、解决材料腐蚀与系统密封等挑战，长期以来一直是制约技术应用的难题，被誉为“世界级难题”。经过多年不懈努力，中国团队攻克了关键材料、核心部件与系统集成三大障碍，自主研发出全球首套全工况超临界二氧化碳发电示范系统，并成功实现连续并网运行。这标志着我国在这一领域已跻身世界前列。

该系统采用封闭循环设计，将二氧化碳加压至超临界状态（温度高于31℃，压力高于7.3兆帕），使其兼具液体与气体特性，在流经高温热源（如核能、太阳能或工业余热）后迅速膨胀，驱动透平发电。由于二氧化碳热力学性能优越，系统热电转换效率较传统蒸汽循环提升5%至10%，在同等热输入下可多发电近两成，同时设备体积缩小40%以上，大幅降低建设与运维成本。

更令人瞩目的是，这一技术为“碳捕集与利用”（CCUS）开辟了全新路径。传统碳捕集后多以封存为主，成本高、难持续。而新系统可直接将捕获的二氧化碳作为“能源载体”投入发电循环，实现“变废为宝”。据测算，一套百兆瓦级机组每年可消纳二氧化碳超百万吨，相当于植树500万棵的固碳效果。若在全国火电厂推广，不仅可显著降低碳排放强度，还可盘活大量存量资产，助力能源结构平稳过渡。

项目负责人表示，该技术具备广泛适用性，既可用于传统火电提效改造，也可与太阳能热发电、第四代核能系统深度融合，构建零碳电力新范式。目前，团队正联合企业推进商业化示范项目，预计“十四五”末实现规模化应用。