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太空中用太阳能发电给地面用,中国想领先

日期:2022年07月17日

       网易科技讯3月13日消息, 据外媒报道, 随着全球绿色能源革命的加速发展, 太阳能发电已成为家喻户晓的场景。中国正在将太阳能提升到一个全新的水平。中国已宣布计划到 2050 年将太阳能发电厂送入地球轨道, 这一壮举将使其成为利用太空太阳能并将其传输回地球的国家。鉴于太阳一直存在于太空中, 太空太阳能被视为最可靠的可再生能源。你不必处理白天和黑夜的循环, 你不必处理云层或季节变化, 所以你的可用能量是地面太阳能的 8 到 9 倍, Ali Hajimiri 说, 加州理工学院电气工程教授。 .他也是太空太阳能项目的负责人。当然, 开发捕获和传输太阳能并将系统发射到太空所需的硬件既困难又昂贵。但中国正在取得长足的进步, 据报道正在西南城市重庆建设一个测试设施, 以研究将太阳能从轨道传输到地面的方法。使用来自太空的太阳能作为可靠的可再生能源的想法并不是什么新鲜事。这个概念最早出现在1970年代, 但相关研究进展不大, 主要是因为技术要求被普遍认为过于复杂。但随着无线传输技术的进步以及光伏电池设计和能量转换效率的提高,

这种情况似乎正在发生变化。我们现在看到一些物理学家约翰曼金斯说, 有复苏的迹象, 可能是因为新技术, 实现这一目标的基础已经存在。
       曼金斯表示, 人口增长可能是推动人们对太空太阳能重新产生兴趣的另一个因素。预计到 2050 年, 世界人口将增长到 90 亿, 专家表示, 太空太阳能可能是满足全球能源需求的关键途径, 尤其是在日本、北欧和世界其他光线较暗的地区。他说:“展望未来 50 年, 对能源的需求将是巨大的。如果你能在阳光充足的地方收获太阳能并在不干扰地球的情况下传输它, 当然你需要以可承受的价格完成这一切, 那么你中国实验的细节尚未公布, 但曼金斯表示, 在太空利用太阳能的一种方法是发射数以万计的太阳能卫星,

这些卫星将相互连接形成一个巨大的圆锥体地球上的-形结构。它在大约 22, 000 英里的上方运行。卫星将覆盖有太阳能电池板或光伏电池板, 将阳光转化为电能, 这些电能将被卫星转换成微波并无线发送到地面接收器, 例如直径可达 4 英里的巨型铁丝网。这些地面接收装置可以安装在湖泊、沙漠或农田上。曼金斯估计, 这样的太阳能设施可以产生2, 000 吉瓦的电力。相比之下, 地面太阳能发电场仅约 10.8 吉瓦。这听起来很有希望。但专家警告说, 仍有许多障碍需要克服, 包括目前需要找到减轻太阳能电池板重量的方法。加州理工学院科学家 Terry Gdoutos 表示:目前光伏技术的转换效率可能为 30%。与 Hajimili 一起从事太空太阳能研究的 Gedutos 面临着在不牺牲效率的情况下减少太阳能电池板质量的挑战。加州理工学院的一个研究小组最近创建了一对超轻光伏板模型, 证明它们可以收集和无线传输 10 GHz 的电力。 Gerdutos 说, 这些模型成功地完成了太阳能卫星在太空中需要做的所有事情, 他和他的同事们现在正在探索进一步减轻太阳能电池板重量的方法。
       未来之路 中国尚未透露将在太空太阳能发电场的建设上花费多少钱。曼金斯说, 即使是验证各种技术的小规模试验也可能花费至少 1.5 亿美元。尽管价格很高, 但曼金斯仍然是太空太阳能的坚定支持者。
       他说:地基太阳能是一件很棒的事情, 我们将永远拥有地基太阳能。屋顶太阳能在很多地方都很棒, 但世界上很多地方都不像亚利桑那州。数百万人生活在大型地面太阳能电池板的输出不经济的地方。曼金斯对这一领域的进展表示欢迎, 并表示他渴望跟随中国的新举措。中国研究兴趣真太神奇了, 他说。 15 年前, 他们在这个领域完全不存在。现在他们处于强有力的领导地位。 (韩冰)

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