本发明涉及发电技术领域，公开了一种基于冻土膨胀的发电单元及发电系统。本发明的发电单元的压电盒，包含上部开口的第一矩形筒体和第一活塞；第一活塞下端设置在第一矩形筒体内并可沿第一矩形筒体的轴向上下移动；第一矩形筒体内部还设置有水平的第一弹性隔膜；第一活塞底面和第一弹性隔膜之间形成第一封闭腔，第一弹性隔膜和第一矩形筒体底面之间形成第二封闭腔；第一封闭腔内设置有多组压电陶瓷电机；一种基于冻土膨胀的发电系统，包括多组上述发电单元、储电站、地源热泵和换热管道。本发明以冻土膨胀为驱动力，以压电陶瓷受压发电为实现手段，成本低且清洁环保。本发明利用寒区分布广泛的季节性冻土，有效解决冻土地区冬季用电短缺的问题。