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2023年3月10日，據(jù)中國航天科技集團消息，六院801所自主研制的空間閉式布雷頓熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，成功實現(xiàn)了百千瓦內(nèi)多能級電功率輸出，達到國際先進水平。這就表示在太空里，可以采用這樣的系統(tǒng)進行發(fā)電了，那么飛船就可以不靠太陽能而飛到更遠的地方。 什么是“閉式布雷頓熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)”？我們來詳細講一講。 有“閉”就有“開”，先說說什么是開式布雷頓熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

2基本循環(huán)基本的熱力學循環(huán)由兩組成——布雷頓循環(huán)和蘭金循環(huán)。循環(huán)1-2-3-4-1是燃機的布雷頓循環(huán)，它描述了在高溫區(qū)域發(fā)生的熱和功傳遞過程。循環(huán)a-b-c-d-e-f-a是蘭金蒸汽循環(huán)，發(fā)生在較低的溫度下。熱能從高溫廢氣向水和蒸汽的轉(zhuǎn)移發(fā)生在余熱回收鍋爐中。在恒壓過程4-1中，來自燃氣輪機的廢氣排出熱量。濕蒸汽和過熱蒸汽在a-b、b-c和c-d過程中吸收熱量。

常用的熱力循環(huán)包括布雷頓循環(huán)、跨臨界循環(huán)和（有機）朗肯循環(huán)等，而常見的儲熱技術，如顯熱儲熱、相變儲熱和熱化學儲熱均可用于相應的儲熱/冷裝置。

如果將其用來做動力循環(huán)的工質(zhì)，如朗肯循環(huán)和布雷頓循環(huán)，它能夠在很小的體積內(nèi)傳遞很大的能量。

圖1 燃氣輪機—布雷頓循環(huán)實際生產(chǎn)/生活中，產(chǎn)能裝置的可產(chǎn)能和用能設備的用能往往存在不匹配現(xiàn)象，比如波動的風電產(chǎn)能和用戶用能，又比如夜晚發(fā)電廠的可發(fā)電量和用戶用電量，因此需要在產(chǎn)能多時儲能，用能多時用儲存的能量，實現(xiàn)產(chǎn)能裝置的高效運行和充分利用。那么儲能系統(tǒng)如何產(chǎn)生呢？根據(jù)熱力/化工循環(huán)中工質(zhì)的能量低位和能量高位的差別，通過“切斷”循環(huán)，便可實現(xiàn)儲能的目的。

地面燃機和渦扇發(fā)動機同屬燃氣輪機，工作原理都是布雷頓循環(huán)。

在民用液氫領域，由101所承建的國內(nèi)首座民用市場液氫工廠（產(chǎn)能為0.5t/d）和研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權基于氦膨脹制冷循環(huán)的國產(chǎn)噸級氫液化工廠（產(chǎn)能為2t/d）已分別于2020年4月和2021年9月成功施，將我國的液氫產(chǎn)能提升至6t/d。但距離發(fā)達國家的液氫產(chǎn)能規(guī)模，仍有較大差距。