2008年1月8日，中共中央、國務院隆重舉行國家科學技術獎勵大會，由中國華能集團公司承接，聯(lián)合有關設計、制造、應用單位共同研發(fā)和應用的超超臨界燃煤發(fā)電技術獲得2007年度國家科學技術進步一等獎。

該技術的節(jié)能環(huán)保示范作用十分顯著，作為示范工程的華能玉環(huán)電廠項目，于2007年11月全部建成投產(chǎn)，成為世界上超超臨界百萬千瓦級容量最大的火電廠。工程應用了大量該課題的研究成果，2臺100萬千瓦超超臨界發(fā)電機組（參數(shù)26.25MPa、600℃/600℃）是當今國際上參數(shù)最高、容量最大、同比效率最高的超超臨界機組，經(jīng)實際運行，效率高達45.4%,供電煤耗283.2克/千瓦時，比2006年全國平均供電煤耗366克/千瓦時低82.8克/千瓦時，大幅節(jié)約了煤炭資源,每年可少排放二氧化碳50多萬噸、二氧化硫2800多噸、氮氧化物約2000噸，具有國際先進的能耗和環(huán)保水平，企業(yè)經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益前景巨大。

發(fā)電供熱用煤占全國煤炭生產(chǎn)總量的50%左右，而且污染物排放量也很大。據(jù)統(tǒng)計，全國二氧化硫的排放量中，90%是由煤電產(chǎn)生的。百萬千瓦超超臨界機組的研發(fā)和應用對實現(xiàn)我國火電結構調整、節(jié)能降耗，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

蒸汽溫度不低于593℃或蒸汽壓力不低于31 MPa被稱為超超臨界。在1985～1990年，美、蘇、日、德、法等國已著手研制開發(fā)可實際運行的超超臨界機組，并制定了超超臨界機組的兩步發(fā)展計劃，其中第一步目標是主蒸汽參數(shù)為30 MPa，593℃；第二步目標是主蒸汽參數(shù)為34.5 MPa，649℃。第二步目標比常規(guī)的蒸汽參數(shù)為24.1MPa，538/566℃的超臨界機組（國內機組）凈效率提高8.8%。

美國是發(fā)展超臨界發(fā)電技術最早的國家。世界第一臺超超臨界參數(shù)機組（125MW，31.03MPa 621/565/538℃）于1957年在美國投運。美國投運的超臨界機組占大型火電機組的30%以上，容量以50～80萬千瓦為主。美國于上世紀60年代初完成世界首臺超超臨界火電機組的設計和制造，后經(jīng)過20余年努力，用材體系不斷完善，掌握了大型鑄鍛件制造技術，超超臨界火電機組逐漸得以推廣應用。美國擁有超臨界機組兩個世界之最，即最大單機容量1300MW和最高蒸汽參數(shù)（費城電力公司EDDY-STONE電廠的#1機組，蒸汽參數(shù)為34.5MPa，649/566/566℃）。近年來，美國GE公司還為日本設計制造了蒸汽參數(shù)分別為26.6MPa/577℃/600℃和25MPa/600℃/610℃的超超臨界機組。

俄羅斯是發(fā)展超臨界機組最堅決的國家。1963年，前蘇聯(lián)第一臺30萬千瓦超臨界機組投入運行，機組參數(shù)為23.5MPa/580℃/565℃。共有超臨界機組200多臺，占總裝機容量的50%以上，其30萬千瓦以上容量機組全部采用超臨界參數(shù)。俄羅斯研制的新一代大型超超臨界機組采用參數(shù)為28～30Mpa/580～600℃。前蘇聯(lián)發(fā)展超臨界技術主要依靠本國力量，以自主開發(fā)為主，初期也走過不少彎路，但經(jīng)過長期試驗研究已具有一套比較完整的超臨界技術和產(chǎn)品系列。

日本采用引進、仿制、創(chuàng)新的技術發(fā)展路線。日本的超臨界機組占常規(guī)火電機組裝機容量的60%以上，其45萬千瓦以上機組全部采用超臨界參數(shù)，最初投運的兩套超超臨界機組由三菱公司設計，裝機容量70萬千瓦、蒸汽參數(shù)34.5MPa/620℃/650℃。日本發(fā)展超超臨界機組起步較晚，但很快由仿制過渡到應用自己的科研成果，同時建立了自己的試驗臺，發(fā)展速度很快、收效顯著。

我國超臨界、超超臨界機組發(fā)展較晚。我國于上世紀80年代后期開始從國外引進30萬千瓦、60萬千瓦亞臨界機組，第一臺超臨界機組于1992年6月投產(chǎn)于上海石洞口二廠（2×600MW，25.4MPa，541/569℃）。從引進到完全消化吸收，用了近20年時間。國產(chǎn)超臨界發(fā)電技術從新世紀元年起步，到投入商業(yè)化運行，只用了3年時間。而國產(chǎn)百萬千瓦超超臨界技術從項目研發(fā)到2006年玉環(huán)電廠首臺機組投運，僅用了4年時間。應當說，這種跨越式的發(fā)展正是發(fā)電業(yè)和電站裝備制造業(yè)共同進步、共同發(fā)展的必然結果。在“超超臨界燃煤發(fā)電技術”的研發(fā)和應用下，我國發(fā)電業(yè)及電站裝備制造業(yè)的整體水平躍上了一個新臺階。

超超臨界機組的關鍵大型部件，如汽輪機轉子、葉片、鍋爐管等，是制約現(xiàn)代重大裝備制造業(yè)發(fā)展的瓶頸，盡早攻克電站關鍵用材和大型鑄鍛件制造技術成為國家和上海中長期科學技術發(fā)展規(guī)劃綱要的重要內容。

為此，上海市科委組織專家開展了上?，F(xiàn)代裝備用關鍵材料技術現(xiàn)狀與發(fā)展方向的調研，并在此基礎上，于2005年將“電站裝備用特種材料研究與開發(fā)”列入上海市科委重大科技攻關項目，由上海發(fā)電設備成套設計研究院牽頭，組織上海多家企業(yè)，聯(lián)手上海交通大學和上海大學等高校，開展產(chǎn)學研合作攻關。聯(lián)合攻關團隊解決了高溫持久蠕變等多道技術難題，取得了系列成果。

由上海重型機器廠有限公司等負責的高中壓缸體試制，形成了冶煉、鑄造、熱處理、焊補等成套生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品已用于600MW汽輪機。高壓轉子的研制工作經(jīng)歷了多次失敗，終于解決了低硅、低鋁的高合金鋼冶煉難題，開發(fā)了氮氣保護電渣重熔技術，成功試制出高壓轉子一根、在制產(chǎn)品轉子兩根。 　由寶山鋼鐵股份有限公司特殊鋼分公司負責，上海鍋爐廠有限公司參與開發(fā)的奧氏體不銹鋼管，國產(chǎn)管的冶金質量已相當于進口材料的水平，在650℃的高溫下持久強度可達99MPa。 　由上海汽輪機有限公司等負責開發(fā)的葉片和螺栓用高溫高強度材料已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，年產(chǎn)約600噸。安裝有該部件的山東黃島和安徽宿縣等電廠發(fā)電機組已投入正常運行。由上海新閔重型鍛造有限公司等負責開發(fā)的汽輪發(fā)電機用高強度穿心螺桿材料，已成功用于1000MW級發(fā)電機。

據(jù)專家估算，待該項目全部完成后，超超臨界機組的造價可下降一半。 我國“十一五”規(guī)劃綱要提出，要“以大型高效環(huán)保機組為重點優(yōu)化發(fā)展火電，建設大型超超臨界電站和大型空冷電站?！本V要還將超超臨界火電機組列為“裝備制造業(yè)振興的重點”之一。而《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃》明確將能源列為優(yōu)先發(fā)展的領域，并在“煤的清潔高效開發(fā)利用、液化及多聯(lián)產(chǎn)”專題中明確提出了高參數(shù)超超臨界機組等技術。

我國“十一五”能源發(fā)展面臨的生存環(huán)境與以往相比發(fā)生了很大變化。我國資源條件與國際競爭環(huán)境已不允許我國繼續(xù)重復增加能源與資源投入帶動經(jīng)濟增長的舊模式，必須轉向依靠提高能源與資源利用率實現(xiàn)經(jīng)濟增長的發(fā)展模式。發(fā)展超超臨界發(fā)電技術，無論是對優(yōu)化煤電結構，還是提升電站裝備制造水平，都具有重要意義。