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自主研制超临界二氧化碳循环发电系统综合试验平台，西安交通大学正全力打造小型“超二”动力技术创新高地。
11月18日，中国工业报记者实地前往位于中国西部科技创新港的西安交通大学能源科学与技术研究院，探访了成功运行的超临界二氧化碳（CO₂）循环发电试验平台。
西安交通大学能动学院教授、杭州沈式-西安交大先进能源动力技术研究院院长白博峰向中国工业报记者介绍，超临界CO₂循环发电试验平台已实现四大关键技术突破。其中，在系统构型设计及参数匹配技术方面，提出了系统热力学分析评估方法，解决了热源、冷源、部件、系统匹配问题；在一体式核心机融合设计技术方面，提出了高效涡轮气动热力及安全耦合设计方法，研制了原理样机；在超紧凑换热器全局多目标优化设计技术方面，提出了热-流-固耦合、动态分析及全局多目标优化方法，研制了多款超紧凑超临界CO₂热换器原理样机；在系统动态特性分析及控制技术方面，提出了系统动态全工况控制策略，研制了发电系统中央控制系统及智能化控制软件。
记者获悉，西安交通大学白博峰教授团队是国内为数不多具备超临界CO₂循环发电系统全链条研究及设计能力的研究团队，已在关键部件研制、系统构型设计与集成、系统控制策略制定、系统样机测试等关键领域取得了重大技术突破。由该团队研发的超临界二氧化碳循环发电试验平台，已成功运行发电。
超临界CO₂循环发电技术（简称“超二”）被美国MIT评为“全球十大突破性技术”，是我国《“十四五”现代能源体系规划》《“十四五”能源领域创新规划》重点示范技术，可大幅提升能源利用效率，降低碳排放。相比传统蒸汽循环，超临界CO₂循环发电技术可在提升效率的同时，显著减小系统体积。同等发电功率下，透平、压缩机、换热器等关键部件尺寸约为蒸汽循环的1/25。在火力发电、核能发电、太阳能光热发电、工业余热/废热发电等领域，该技术应用前景广阔。
“高校+企业”共建研究院，超临界CO₂循环发电技术有望从实验室走向产业化，迎来应用加速落地。
记者获悉，由西安交通大学与杭州沈氏节能科技股份有限公司（以下简称“沈氏科技”）共建的“先进能源动力技术研究院（以下简称“研究院”）”已完成前期筹备工作，迈入正式运行阶段。
研究院将围绕超临界CO₂循环发电等关键技术及装备国产化，组建“科学家+工程师”联合团队，开展协同攻关；重点构建高效转化机制，打造企业承载的转孵化平台，加速创新成果从实验室走向生产线、服务于国家重大工程；创新人才培养模式，通过共建研究生培养基地、互聘校外导师等方式，共同培养面向未来的高水平能源动力创新人才。
聚焦前沿方向，研究院还将围绕超临界CO₂循环发电技术、工程换热及新型电池三大方向开展科研攻关，布局下一代能源动力前沿技术。
作为我国重要的印刷电路板式换热器（PCHE）供应商之一，沈氏科技在高效换热技术领域具备从研发设计到规模化制造的全链条能力，将为超临界CO₂循环发电系统提供核心换热部件与技术保障。
沈氏科技董事长沈卫立表示，“目前，公司已实现PCHE换热器等核心产品的国产化突破，成为全球主要供应商之一。与西安交通大学共建研究院，将聚焦超临界CO₂循环发电技术、新型电池及高效工程换热等关键方向，推动产学研深度融合。”
根据规划目标，经过四年建设，研究院将逐步成为国内领先、国际知名的工程换热、新型能源和动力装备重要研发基地。在超临界CO₂循环发电技术上，确保下一代试验平台联合开发成功，实现长期稳定运行。
“相比中科院等单位更加专注于大型动力能源系统，先进能源动力技术研究院在小型化、小功率运行的分布式发电领域更具优势，更擅长兆瓦级及以下超临界CO₂循环发电技术，已得到国家认可和任务安排。未来四年，我们将致力于实现核心机、透平-压缩-发电机一体化，并在传统工业中高度集成，克服技术难点，支撑发电系统自主化落地。”白博峰教授透露。