國際首套！百千瓦級自由活塞熱聲斯特林發電樣機研製成功

中國科學院理化技術研究所網站10月24日消息，隨着雙碳目標的提出，太陽能、生物質能等可再生能源的高效利用為外燃式熱電轉化技術的發展提供了新的驅動力。自由活塞熱聲斯特林發電技術具有高效、緊湊、靜音、可靠等突出優點，在近年獲得了越來越多的關注和重視。

圖1 自由活塞熱聲斯特林發電機結構示意圖

由於該發電技術存在複雜的熱動力學問題，且涉及多項高難度加工及製備技術，近幾年來，在中國科學院先導項目的支持下，中國科學院理化所熱聲技術研究團隊基於先進的熱聲理論，闡明瞭聲場調節、聲電匹配、活塞漂移等機理問題，建立了系統的設計優化與分析理論，突破了氣體彈簧、氣浮支撐、電機冷卻等多項關鍵技術，研製成功了國際首套百千瓦級自由活塞熱聲斯特林發電系統。

近期，經專家組現場測試，在熱源温度為530℃時（熔鹽加熱)，實測最大發電功率達到了102kWe，突破了百千瓦發電功率。

該樣機的研製成功使我國成為國際上首個掌握大功率自由活塞熱聲斯特林發電研製技術的國家，在太陽能熱發電、生物質發電以及冷熱電分佈式聯供等領域具有廣泛的應用前景。

圖2 對置型百千瓦熱聲斯特林發電機實物照片