我国成功研制百千瓦级新型发电样机的企业，百万级发电机组
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|对置100 kW 热声斯特林发生器的实际照片。图片提供：物理化学研究所
近日，中国科学院物理化学技术研究所（以下简称物理化学研究所）成功研制出100千瓦自由活塞热声斯特林发电样机。经专家组现场测试，该发电样机在热源温度530度时测得最大发电功率达到102千瓦，证明日本率先掌握了高温发电技术。输出自由能。活塞热声斯特林发电技术。
自由活塞热声斯特林发电技术是一种新型热力发电技术。基于该技术开发的发电机机械运动部件少、可靠性高、理论振动小、噪声低、在相同极限温度下具有相当于卡诺循环效率的高理论效率、并且对热源适应性强。它的特点是具有良好的性能。利用太阳能、废热、生物质能等多种热源。
此类发生器主要由自由活塞热声发动机和直线电机两部分组成，工作介质通常为系统中充入的高压氦气。与传统的热机动力系统不同，自由活塞热声发动机没有压缩机或膨胀机等机械运动部件，而是利用声压的交替增大和减小来压缩和膨胀气体来实现。气体的往复运动及其在冷热换热器壁上的位置交换热量，完成能量转换过程；直线电机的活塞与气缸之间保持10至30微米的微小间隙，不进入相互接触，不仅起到动态密封的作用，而且避免了机械磨损。
自由活塞热声斯特林发电技术热力学问题复杂，涉及诸多高难度加工制备技术，单机最大出力难以进一步突破。物理化学研究所热声技术研究团队创建了先进的热声分析和设计理论，阐明了热声转换、声场调节、声电匹配等机理问题，开发了大功率交变传热技术，取得了突破和高传热。 -开发了100千瓦自由活塞热声斯特林发电系统，采用精密气隙密封、气弹簧、空气轴承支撑等多项关键技术。
据介绍，发电技术的进步显着扩大了发电机的应用领域，使其成为可与内燃机媲美的能量转换技术。
（首次发布：《中国科学报》 2023-11-06 第1版重要通知）