本发明提供了一种结构耦合的双循环发电系统，包括空气布雷顿循环子系统，包括压气机、热管堆、空气透平和发电机，用于以空气为介质，吸收热管堆产生的热量，推动空气透平做功，进而带动发电机发电；有机朗肯循环子系统，包括换热器、透平膨胀机和发电机，用于通过换热器接收空气布雷顿循环子系统的剩余热量，以有机工质为介质，吸收剩余热量，推动透平膨胀机做功，进而带动发电机发电；其中，空气布雷顿循环子系统和有机朗肯循环子系统共用一个发电机，空气透平、透平膨胀机和发电机同轴串联连接。本发明在提高发电效率的同时，进一步合并、简化了系统与设备，减小设备尺寸与重量。