據中國科學院理化技術研究所消息,隨著雙碳目標的提出,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(huo)塞熱聲斯特林(lin)發電機結構示意圖
由(you)于該(gai)發(fa)電(dian)技(ji)術存在復雜的(de)熱(re)(re)動力(li)學(xue)問題(ti),且涉及(ji)多項高難度加工及(ji)制(zhi)備技(ji)術,近幾年來,在中國科學(xue)院(yuan)先導項目的(de)支持下,中國科學(xue)院(yuan)理化所熱(re)(re)聲(sheng)(sheng)技(ji)術研究團(tuan)隊基(ji)于先進的(de)熱(re)(re)聲(sheng)(sheng)理論,闡(chan)明了(le)聲(sheng)(sheng)場(chang)調(diao)節(jie)、聲(sheng)(sheng)電(dian)匹配(pei)、活(huo)塞(sai)漂移等機理問題(ti),建立了(le)系統(tong)的(de)設計優(you)化與分(fen)析(xi)理論,突破了(le)氣體彈簧、氣浮支撐、電(dian)機冷卻等多項關鍵技(ji)術,研制(zhi)成(cheng)功(gong)了(le)國際首套百千瓦級自由(you)活(huo)塞(sai)熱(re)(re)聲(sheng)(sheng)斯特林(lin)發(fa)電(dian)系統(tong)。
圖2對置型百千瓦熱聲斯特林發電機實物照片
近期,經專家(jia)組現場(chang)測試,在熱(re)源溫度為530℃時(熔鹽(yan)加熱(re)),實測最(zui)大發(fa)電(dian)功(gong)率(lv)達到了(le)102kWe,突(tu)破了(le)百千(qian)瓦發(fa)電(dian)功(gong)率(lv)。該樣機的(de)研制成(cheng)功(gong)使我國成(cheng)為國際(ji)上首(shou)個(ge)掌握大功(gong)率(lv)自由活塞熱(re)聲斯特林發(fa)電(dian)研制技術的(de)國家(jia),在太陽能(neng)熱(re)發(fa)電(dian)、生(sheng)物質發(fa)電(dian)以及(ji)冷熱(re)電(dian)分布式聯供等領域具有廣泛(fan)的(de)應用前景。