曾在国际上被誉为“人类历史上继蒸汽机、斯特林外燃机和内燃机之后的第四代热机技术” ——“热声技术”有望于今明两年内走出实验室，进入实际工程应用。

本刊记者从致力于该项技术研发应用的中科力函（深圳）热声技术有限公司了解到，依托中国科学院理化技术研究所在2004年研制成功的热声发动机技术，该公司已经在加紧进行MW级热声太阳能光热发电示范项目。

中科力函董事长李海冰在接受本刊记者采访时表示：“这项新型发电技术一旦成功应用于实践，无疑将会为缓解我国的能源紧张形势做出显著贡献，甚至完全有可能在清洁新能源应用领域催生出一个崭新的产业。”

 

“热声技术”首次进入公众视野，是1999年美国洛斯阿拉莫斯国家实验室在《自然》杂志上公布了世界首台热-机转换效率高达30%的热声发动机，并在同年获得了美国“100项研发”大奖后。当年，“热声技术”在世界范围内引起强烈反响。

随后，中国科学界迅速跟进，开展相关研发工作。最终由中国科学院理化技术研究所的罗二仓、戴巍研究员为骨干的团队，在2004年提出并研制成功的聚能行波热声发动机效率达到了32%，据悉，这是目前世界上热-机转换效率最高的热声发动机，罗二仓博士也因在热声关键技术研究的成就荣获了中国2006-2007年度物理学最高奖——胡刚复物理奖。

对于这样一项尖端技术，李海冰用一种通俗的说法向记者作了介绍：“热声技术实质上是将热能和机械能通过声波（或称为‘压力波’）进行的能量转换。利用这一效应可以将热能转换为声波（压力波）形式的机械能。”

事实上，热声发电技术作为一项将热能转换为机械能的平台技术，就是应用了热声发动机将太阳热能转换为声压力波形式机械能，然后由直线振荡电机发电转换为电能，热声发动机就像汽车的发动机一样可以广泛应用在多种领域中。尤其是“热声发动机”作为一种外燃机，除了能够使用煤炭、石油、天然气等常规化石能源做燃料外，它更适用于太阳能、生物质燃烧热能、余热废热能及其他任何形式的低品位能源进行发电和制冷。热声发动机的工作原理是：在密闭的充有高压惰性气体的谐振腔内，通过特定位置的换热器加入热量使微小气团产生膨胀，膨胀的微小气团在回热器中遇冷收缩，往复进行上述过程，当满足谐振条件时就会产生强大的声波振荡，热能不断的转化为声波机械能，这个现象被称为“热声效应”，这样的装置被称为“热声发动机”。

近年来国外已经开始采用同样是外燃机的斯特林发动机进行太阳能热发电的商业化实践。传统的斯特林发动机因存在机械传动机构和高压密封环节，数千小时的维修周期仍然困扰其在太阳能应用中的进程。

“热声发动机”不但具有热-机转换效率高、无机械运动部件、可靠性高、生产制造简单、制作成本低、完全环保、使用寿命长等诸多优点，其最大的优势还在于能够持续提高潜在的效率。在化石能源短缺、环境恶化、如何安全高效使用能源的今天，利用太阳能等清洁新能源进行热声发电，无疑极具商业价值和社会现实意义。

“太阳能利用是解决未来能源来源最重要、最根本的途径。经济性是技术被市场接受与否的决定因素。太阳能光伏发电的高成本和高耗能限制了其推广和应用，而用热声技术进行太阳能光热发电比光伏的成本更低而效率却更高，并且利用蓄热技术可以实现连续而稳定的上网供电。”李海冰说。

据专家初步测算，在荒漠地带每建设一个100万千瓦的热声太阳能发电厂，可年产清洁电力22亿千瓦时；每年可节约标准煤60万吨，可减排二氧化碳130万吨。

 

对于这项代表着未来发展方向的尖端发电技术，业界专家给予了充分的关注和认可。

国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰在一份推荐信中写道：“这一新型发电技术，不但在实验室取得30%以上的转换效率，还因常规的机械制造过程和材料而具有低成本优势，无疑是太阳能利用的最佳途径之一。从能源战略长远发展来看，该项技术具有广阔的市场空间和投资价值。”

中国科学院院士周远在给深圳市政府的推荐信中，也表示该项技术是目前世界上最为前沿的技术之一，建议深圳市政府关注和推动该项技术的产业化。

业界专家的认可和积极推介，推动了热声技术的产业化应用进程。

为了促进热声技术的商业化应用，2007年7月，深圳力函科技联手中科院理化所共同出资创办了“中科力函热声技术工程研究中心有限公司”。中科力函的合作模式得到了广东省政府和中国科学院的充分肯定，被誉为“开创的是一条民营企业与国家科研机构强强联合、优势互补，从实验研究到商业应用一脉而成的合作之路”。

该公司成立伊始，研发团队即潜心进行热声技术产业化探索和关键技术的攻关。大功率热声太阳能光热发电是一项新型技术，目前世界上只有中、美等少数国家从事这一领域的研究，但还没有一家公司或研究机构拥有完整的技术和知识产权。中科力函在掌握了核心发动机技术的同时，正在积极地开发有关配套工艺和系统技术，属原始创新和集成创新的高新技术。

经过中科力函科研人员3年多的探索和积累，2010年上半年，该公司成功完成了世界上首台KW级大功率热声太阳能发电演示样机的建造，达到输出电功率1kW，热电转换效率20%的设计指标。最近更具实用性的新型热声发动机又初步试车成功。

现在的中科力函已累计获得专利60多项，拥有热声核心技术及完全自主创新的知识产权。热声太阳能发电技术因其技术创新性和巨大商业价值获得了由联合国工发组织同深圳市政府共同举办的2009年度蓝天奖最佳技术提名奖和首届中国(深圳)创新创业大赛第一名；同年，热声太阳能发电技术及产业化开发项目被深圳市政府列为《深圳新能源产业振兴发展规划（2009-2015年）》重点发展领域之一；2010年8月，中科力函通过深圳市新能源企业认定并被评为“热声技术工程实验室”，获得了数百万元专项资金支持。

目前，中科力函已经在加紧进行MW级热声太阳能光热发电示范项目建设，预计今明两年内即可收获成果。届时，这项崭新的、潜力无限的尖端发电新技术，将完全有可能成为引爆清洁能源领域技术革命的导火索。