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什么是太空太阳能发电站?

发布时间:2018-06-12 22:41 来源:荆楚网

太空太阳能发电站指在卫星上安装庞大的太阳能电池板,将太阳能直接转化成电能,再把电能转化为微波束发回地面重新转化成电能。一个标准接收站的发电功率可达50亿瓦,相当于5个大型核电厂的发电量。

建设太空太阳能发电站的设想早在1968年就有人提出,但直到最近人类才开始真正将之付诸行动。日本可谓此项目的先驱者之一,该项目预计耗资210亿美金,发电量能达到十亿瓦特,能供29.4万个家庭使用。迄今为止,太空中太阳能发电站可能是我们人类有望实现的最大规模建筑,建造完成后,用肉眼就可能观察到。研究人员称,从地面看空间轨道电站,像是一颗高高挂在天空的恒星。在漫漫的太空建造太阳能发电站,有很明显的优势:首先,太阳能电站不占用宝贵的土地资源;其次,昼夜变化问题不会影响到能量的输出,而且也不用考虑天气问题,因为太空中没有云层,就不会遮挡电站对阳光的采集;同时,太阳光是持久不变的,太空中的太阳光强度是地球上太阳光强度的3~13倍。

在太空中建造太阳能发电站,这个愿望是美好的,也是可以实现的。科学家们设计了很多种方案,其中一种叫“太空太阳能蜘蛛网电站”,它实际上是一艘大型飞船,三艘小飞船进入预定轨道后,就从母船中释放出来,4艘飞船形成一个菱形,然后释放出一根根蜘蛛线,相互连接以保持稳定,接着许多太空蜘蛛(机器人)化身为太阳能电池板。搞一个太空电站,当然不是为了主要给太空或月亮供电。虽然从理论上来说,太空有个电站,空间站、卫星用电就有了一个大大的充电宝,甚至连月球也可能沾光。但实际上,人类的目的主要还是向地球输送稳定的清洁电。

科学家们认为比较可行的太空输电途径就是利用微波系统。微波是一种电磁辐射,可以通过地球的大气层传输,其能量损失很小,在良好的气象条件下,通过微波将电能传输回地面,电能仅损失2%。前面我们说到了地球同步轨道,在轨道中运行的太空电站可以和地面点对点传输能量。用电线输电当然是不靠谱的,科学家们认为比较可行的方法是利用微波这种无线传输方式。微波是一种电磁辐射,能够在损耗较少的情况下,通过大气层传播能量。地面接收系统接收到太空发来的微波后,再通过转换装置把它们转回电能,供我们使用。

整个能量转换过程大致是这样的:太阳能→电能→微波→电能

     太空电站的构想其实在40年前美国科学家就已经提出过了,思路和现在基本上是一样的。近年来,太阳能发电效率、微波转化效率以及相关的航天技术都取得了很大进步,应该说可能性又增大了不少。中国航天科技集团公司五院科技委主任李明研究员在接受《科技日报》采访时透露,中国有望成为世界上首个在太空部署太阳能电站的国家。 
                      



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