快科技11月3日消息，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所最近有了一項(xiàng)新成果，成功研制國(guó)際首套百千瓦級(jí)自由活塞熱聲斯特林發(fā)電樣機(jī)。

專家現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果顯示，在熱源溫度為530攝氏度時(shí)，發(fā)電樣機(jī)實(shí)測(cè)最大發(fā)電功率達(dá)102千瓦。

據(jù)悉，自由活塞熱聲斯特林發(fā)電技術(shù)是一種新型熱發(fā)電技術(shù)，基于該技術(shù)研制的發(fā)電機(jī)，主要由自由活塞熱聲發(fā)動(dòng)機(jī)和直線電機(jī)兩部分組成。

發(fā)動(dòng)機(jī)主要組成部件為加熱器、熱聲換能器（傳統(tǒng)稱回?zé)崞鳎?、冷卻器等，直線電機(jī)主要組成部分為動(dòng)力活塞、永磁體、線圈等。

外部熱源通過(guò)加熱器向發(fā)動(dòng)機(jī)輸入熱量，提高加熱器的溫度；外部冷源則從冷卻器帶走熱量，使之維持在較低的溫度。

當(dāng)加熱器和冷卻器之間的溫差達(dá)到一定值、熱聲換能器內(nèi)部形成一定的溫度梯度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的氣體就會(huì)產(chǎn)生自激聲振蕩，也就是氣體往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將熱能轉(zhuǎn)化為聲波形式的機(jī)械能。

然而，由于自由活塞熱聲斯特林發(fā)電技術(shù)存在復(fù)雜的熱動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，且涉及多項(xiàng)高難度加工及制備技術(shù)，單機(jī)最大功率一直難以獲得進(jìn)一步的突破。

在中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)項(xiàng)目支持下，理化所研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了先進(jìn)的熱聲分析和設(shè)計(jì)理論，闡明了熱聲轉(zhuǎn)換、聲場(chǎng)調(diào)節(jié)、聲電匹配等機(jī)理問(wèn)題。

進(jìn)而突破了高功率交變換熱、高精度氣體間隙密封、氣浮支撐多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研制成功了國(guó)際首套百千瓦級(jí)自由活塞熱聲斯特林發(fā)電系統(tǒng)。

研究人員表示，自由活塞熱聲斯特林發(fā)電機(jī)功率的突破極大地拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域，使之成為太陽(yáng)能熱發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電以及分布式能源領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景的新一代能源動(dòng)力轉(zhuǎn)換技術(shù)。