我们看到高度汇聚的太阳光可以产生上千摄氏度的高温，甚至用于烧制陶瓷。而当这种高温进入发电系统，科研人员又提出了一条前沿技术路线：把人们熟悉的温室气体二氧化碳，变成推动发电设备运转的动力。
二氧化碳进入“超临界”状态后会发生什么变化？它为什么能够用来发电，又将怎样与太阳能和高温颗粒协同工作？本期跟随中国科学院电工研究所研究员、太阳能光热产业技术创新战略联盟理事长、中国可再生能源学会太阳能热发电专委会主任委员王志峰教授，一起了解超临界二氧化碳发电技术。
视频文字整理如下：
主持人朝阳：欢迎来到前沿科技科普解读。说到二氧化碳，大多数人的第一印象可能会觉得它是需要减排控制的温室气体。但是科研人员却反其道而行，把二氧化碳拿来当做发电的工质。很多观众看到过相关的报道，会觉得这件事情很反常识。那么在今天，我们也再次邀请王志峰老师来给我们大家解读一下这项前沿的超临界二氧化碳的发电技术。
王志峰研究员：主持人好！二氧化碳跟超临界二氧化碳是什么区别呢？二氧化碳我们看不见的，但是超临界二氧化碳是可以看见的。当时发现超临界二氧化碳呢，是有一个乳光现象。就在烧瓶里面，放了二氧化碳气体，然后给它加温加压，突然这瓶子里面就形成乳胶状，就是一种雾，好像起雾了。这种就是超临界二氧化碳，加压之后它的分子间距大幅缩小。
大家一般知道物质分为气态、固态、液态，普通二氧化碳是气态，但超临界二氧化碳哪一态都不属于。普通二氧化碳密度和空气接近，大概每立方米一公斤，变成超临界之后密度直接增加700倍，和水的密度差不多。
那它为什么能用来发电呢？打个比方，一个孩子推你一下，你可能坐得很稳；但如果是重量大700倍的人推你，质量大，推力就会很大。同理，超临界二氧化碳密度大，做功的时候需要的流量就更低，就可以实现高效发电，和现在水轮机发电是类似的道理。
主持人朝阳：那在这套全新的发电系统当中，太阳能、高温颗粒、二氧化碳三者分别是承担着什么角色呢？
王志峰研究员：首先要把颗粒加热到800度以上。我们依靠太阳能加热陶瓷颗粒，加热完成之后可以把高温颗粒储存起来。到换热环节，颗粒会浮动起来，形成流化床。管道埋在流化的高温颗粒当中，二氧化碳从管道内部流过，被加热之后就变成超临界二氧化碳。之后就可以推动二氧化碳透平转动，实现发电。
主持人朝阳：我们看到了它们全过程的一个协同的机制。那如果拿已经发展成熟的传统蒸汽汽轮机发电来做参照的话，这套新方案能够带来哪些实实在在的优势呢？
王志峰研究员：正如前面所说，它的密度提升了700倍。所以整套设备体积会很小，同等体积条件下可以输出更大功率，发电效率高，适合做高效发电。
主持人朝阳：目前这项技术走到了哪个阶段了？
王志峰研究员：现在还处在实验室阶段，还没有开展中试，预计十五五期间会推进到中试阶段。
主持人朝阳：那如果想要大规模落地的话，我们还要攻破哪些现实的难关呢？
王志峰研究员：第一，要提升太阳能聚光加热的效率。现在技术上已经可以把颗粒加热到800℃，但是聚光加热的效率偏低，需要实现高温同时兼顾高效率，这是第一道难关。第二，要攻克二氧化碳大机组高温透平相关技术，还有密封等一系列转动、运动部件的相关技术。
主持人朝阳：那这项新技术会给太阳能发电带来怎样的改变？
王志峰研究员：如果实现大规模高效率的超临界太阳能发电，电价有望降到0.35元，和当前火电价格基本持平。发电效率得到提升，可以产出零碳、可连续稳定供应又价格低廉的太阳能电，是非常值得期待的一项技术。
主持人朝阳：这份关于全天候清洁能源的展望，描绘出了绿色低碳美好的图景，也值得我们大家共同来期待。非常感谢王志峰老师带我们完整走完了光热技术的全链条，从聚光定日镜、储热技术，再到太阳能高温工业超临界二氧化碳的前沿探索。我们也看到了太阳能的价值远不止于白天发电，更是蕴藏着支撑工业供暖等多元场景的无限潜力。