太空太阳能发电站:让人类享受太空的清洁能源

2021-03-08 10:00   来源: 互联网

在可预见的未来,电动车或将告别因动力耗尽而高速“趴在地上”的悲剧。中国空间探索技术首席科学传播专家庞志浩表示,如果中国建设太空太阳能电站,电动汽车就可以随时随地充电,不再存在“缺粮”的担忧。


全国人大代表、中国航天科技集团第五研究院中国载人航天工程飞船系统总设计师张伯南曾对《科技日报》记者表示,我国一直在进行太阳能电站的具体研究,目前还没有大的问题技术原理。


太阳能利用已经普及,但地面太阳能利用率不高,会受到大气、天气、时间等因素的影响。同时,能量密度变化很大,非常不稳定。


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宇宙中有大量的太阳能。庞志浩说,如果在地球静止轨道上海拔约3.6万公里处建设太阳能发电站,太阳光不会受到大气的减弱,也不会受到季节和日变化的影响。它能在99%的时间内稳定地接受太阳辐射,其强度是地面的6倍以上。


中国航天科技集团第五研究院研究员王力表示,与化石能源相比,航天太阳能是高效、持久、清洁的能源。在太空中,太阳能电站可以大规模地收集和转换太阳能,并以无线方式将电能传输到地面电网。发电量相当于地面核电站的发电量。


庞志浩说,空间太阳能电站发展的核心应用目标是为地面提供大规模商用电源。该技术覆盖范围广,送电灵活,可为边远地区、灾区和重要设施提供定向或移动供电,为改善电力能源结构和供电方式提供创新解决方案,具有较高的社会效益。


空间太阳能电站还可以在“可见”范围内为航天器供电,使航天器摆脱巨大的太阳能电池翼,大大提高功率水平和控制精度。也可作为深空探测能源系统的候选方案。未来还可用于航天燃料生产和航天加工制造,实现航天工业的发展。


记者从中国航天科技集团第五研究院获悉,我国从2008年起将空间太阳能电站的研发纳入国家先进研究计划。近年来,人们提出了一些空间太阳能电站方案,如平台非聚光、二次对称聚光、多旋转关节和球形集能阵列等。与此同时,无线能量传输等关键技术也取得了重要进展。目前,我国对空间太阳能电站的研究已初步实现了从“跟随”到“并行”的转变,已成为推动世界空间太阳能电站发展的重要力量。


然而,空间太阳能电站的建设面临着重大的技术挑战。它在重量和规模上远远优于现有的航天设施,被称为新时期航天和能源领域的“曼哈顿工程”。从建设到运营,需要巨大的投资、广阔的市场、环境、政策等因素。


目前,国内数十家科研院所、高校和企业正在开展空间超高压发电与传输、高效无线能量传输、超大空间结构在轨组装等关键技术研究。2019年,我国首个空间太阳能电站实验基地将在重庆开工建设,名为“逐日工程”的空间太阳能电站系统项目也将在西安电子科技大学开工建设。

责任编辑:无量渡口
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