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陈根:利用宇宙能源大势所趋,太空电站不再遥

来源:能源与节能 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-04-06
作者:网站采编
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摘要:文/陈根 近年来,随着地球传统能源面临枯竭,环保、节能、开发新能源等话题一直备受关注,各国各界也致力于环境、能源的可持续性发展。 太阳是地球乃至整个太阳系取之不尽的核

文/陈根

近年来,随着地球传统能源面临枯竭,环保、节能、开发新能源等话题一直备受关注,各国各界也致力于环境、能源的可持续性发展。

太阳是地球乃至整个太阳系取之不尽的核心能源系统,地面太阳能作为新能源也得到了一定开发,但是其并不能同时保证质和量这两点要求。因为在地面上,太阳能受到大气的吸收和散射、云雨的增减以及季节、昼夜更替等因素影响,能量密度变化巨大,且很不稳定。

针对这些问题,科学家正在探索在太空建电站,利用太阳能发电传输回地球。太空电站,其通过在太空轨道上布置巨大的太阳能电池阵列,把太阳光转换为电能,通过微波或者激光的形式把电能传输回地球,再通过地表的天线接收、整流,最后输送到电网中。

据估算,每平方米太阳能电池在中国西北地区的最高发电功率约为0.4千瓦,在平流层约为7—8千瓦,在地球同步轨道上,发电功率约为10—14千瓦。也就是说,即使电能在多次转换过程中有所损耗,太空发电的整体效率依然可观。

值得一提的是,该太空电站不仅不受天气和纬度等自然因素影响,还可大规模收集、转换和利用太阳能,发电量与地面核电站相当。

另外,从太空中获取的电能可以通过无线方式传输到世界各地,不需要依赖大规模电网,这就可对偏远地区、受灾地区或者一些重要设施进行定向供电或者移动供电。

虽然太空电站潜力巨大,但是其建成也需要面对许多难题。例如,单个太空电站的面积至少相当于1400个足球场,发电功率为兆瓦级,使用寿命需达到30年以上。要建如此宏大的空间系统,在材料、运载、航天器控制、轨组装以及维护等方面必会面临一些挑战。

此外,高昂成本和安全隐患也须考虑在内。比如,地球同步轨道上不仅有陨石,还有大量太空垃圾,太空电站随时要承受被撞击损坏的风险。

不过,总的来说,作为一种高效又环保的发电方式,太空电站的发展前景依然被看好,世界有些国家也已启动太空电站建设计划。未来,太空电站一旦建成,将会带给人类更多能源的希望。


文章来源:《能源与节能》 网址: http://www.nyyjnzz.cn/zonghexinwen/2021/0406/1165.html



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