据太阳能光热联盟理事单位——北京前沿动力科技有限公司（简称：前沿动力）消息，近期，由中国科学院广州能源研究所（简称：广能所）与西安交通大学（简称：西交大），联合前沿动力共同完成国家重点研发计划——“氨气重力热管发电项目”发电系统于2025年9月27日连续运行168h以上，已圆满通过项目验收，充分验证了该技术的工程可行性与应用潜力。
在该发电系统中，超长重力热管内的饱和氨气在温度与压力出现较大波动后，经气液分离罐完成分液处理，再通过稳压阀进行精准调节，随后进入第一级透平。该级透平进口工况参数为温度60℃、压力2.6MPa；第二级透平排气工况参数为温度33℃、压力1.2MPa。氨工质通过双级叶轮膨胀做功，驱动转子切割磁感线产生电能，电能经四象限变频器稳流处理后，平稳馈入电网。该机组额定发电功率为30kW，最大发电功率可达50kW。
鉴于氨气对电机铜线具有腐蚀敏感性，该系统专门采用干气密封装置，可有效保护高速透平-发电一体机，同时实现氨工质的“零泄漏”运行。做功后的氨工质进入冷凝器，其携带的热量通过水冷却系统中的冷却塔、冷却水泵排出系统；冷凝后的液态氨流入缓冲罐，最终通过柱塞泵回输至超长重力热管，形成完整的发电循环。
氨气双极朗肯循环发电技术，凭借其优异的中低温热源适应性与高效能量转换特性，已成为工业余热、地热及太阳能光热等领域能量回收利用的关键核心技术。该技术采用零臭氧破坏潜能值（ODP=0）、零全球升温潜能值（GWP=0）的环保型氨工质，不会破坏大气臭氧层，也不会加剧温室效应；配合干气密封装置实现氨工质“零泄漏”，通过双级膨胀过程深度挖掘热能潜力，显著提升了系统发电效率。其核心优势在于能够将以往难以利用的低品位热能，稳定、经济地转化为高价值电能，为工业领域节能降碳与全国能源结构优化提供了强有力的技术支撑。
本次圆满通过验收的是一套完整的基于高速透平-电机一体化核心机的发电系统，该技术可按比例应用于各量级功率（数量级瓦数）场景。其中，核心设备透平-发电一体式装置由前沿动力自主设计开发，该机组不仅实现了低品位热能的高效利用，还将核心模块整体集成于有限尺寸的圆柱筒体结构内，达成了紧凑化设计目标。同时，前沿动力成功攻克高速一体化轴系设计、宽负荷高效环保氨工质透平设计、透平蜗壳冷却及温度场管理设计、氨气“零泄漏”干气密封等多项关键工艺，并围绕典型工况完成了全面的试验验证。该机组的成功验收，标志着前沿动力在新型发电领域取得重大技术突破，进一步提升了企业在行业内的核心竞争力。
相关负责人表示，未来，前沿动力将持续发力，积极推动氨气朗肯循环发电技术在余热发电、新型储能等领域的研发与应用；同时，将积极携手产学研各界伙伴，聚焦低品位能量利用、模块撬装化热电能量转换发电等领域的技术研发，加快该项变革性发电技术的商业化应用进程，为我国新能源技术创新与绿色发展贡献前沿智慧与力量。