我国有望缔造全球第一个太空供电局 发电量与地上核电站适当

日前,我国航天科技集团公司五院科技委主任李明研讨员向《科技日报》表明,“经过十余年继续研讨,我国在空间太阳能电站方面现已大幅缩小了与国际先进国家的水平,进入国际前列。如能坚持并进一步加大研制力度,我国有望成为国际首个建成有实用价值空间太阳能电站的国家。”

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空间太阳能电站即一种用来搜集、转化空间太阳能,并以无线电波的方法将电能传输到地上电网的发电体系。该类电站的发电功率可达1-5GW,发电量与地上核电站适当。

与地上电站比较,空间太阳能电站的太阳能电池板能够直接触摸太阳光而不受大气隔绝,据日本世界航空研讨开发组织(JAXA)预算,坐落太空中的太阳能电池板所承受的太阳光强度为地上上的1.4倍。一起,空间太阳能电站能够脱节昼夜和气候影响,完结24小时不间断供电。最要害的是,该电站不受电网约束,能够经过无线电波直接向有用电需求的区域供电。

早在1968年,美国工程师彼特·格拉斯就提出了空间太阳能电站概念。在格拉斯的想象中,人们用火箭将总面积约50平方公里的太阳能电池板阵列送入地球同步轨迹,并在太空中完结拼装作业。电站建成后,电池板将经过不断调整视点以保证电池板时间面临太阳。

在曩昔的50年间,包含美国、日本、俄罗斯、欧盟和我国等多个国家的研讨人员一直在证明空间太阳能发电技能的可行性,并企图处理一系列缔造空间太阳能电站有必要面临的难题,例如,怎么进行无线电波传输和接纳,怎么保证无线电波传输的准确性,怎么使空间电站宣布无线电波与地上的网格状天线坚持同步。

2008年,美国和日本两国的科研人员获得了打破,他们在夏威夷两座相距90英里的海岛上,成功完结了微波级能量的无线远距传输,这个间隔适当于从太空轨迹传送能量到地上所要穿透的大气层厚度。

上一年年末,日本世界航空研讨开发组织(JAXA)也成功完结了能量传输模拟试验,研讨人员从高约200米的塔顶向地上上一个直径仅为1厘米的圆形方针发射高能量激光束,并成功击中方针。该试验的成功证明了无线电波的办理和操控是可行的。

别的,JAXA计划在下一年完结无线电波电能运送的太空测验,即用一个小卫星在地球低轨迹向地上的微波接纳器发送几个千瓦的能量。JAXA方面表明,期望在2021年完结100kW的传输,到2028年完结200MW传输。

跟着无线电波传输与接纳技能获得打破,包含轻质建材、全自动计算机体系在内的卫星技能的前进,以及太阳能电池板光电变换功率的前进,空间太阳能电站成为实际。

现在,日本政府现已发起了太阳能电站项目,由JAXA主导。依照JAXA在2014年发布的规划,日本计划耗资2万亿日元(约合210亿美元),在地球停止轨迹上缔造年装机规划约1GW的商业空间太阳能电站,该项目估计将在2030年完结 。

2011年,专家关于空间太阳能电站预估造价还在3000亿-10000亿美元左右。

一起,曾在JAXA任职的教授佐佐木(Suzumu Sazaki)还表明,日本计划在东京湾海港缔造一个3公里长的人工岛屿。这座岛屿将布设50亿个天线,用于传输和接纳来自空间太阳能电站的微波能量并将其变换成电能。

就我国而言,自2008年起将空间太阳能电站研制作业归入国家先期研讨规划。近年来,提出了渠道非聚光型、二次对称聚光型、多旋转关节以及球型能量搜集阵列等空间太阳能电站计划,一起在无线能量传输等要害技能方面获得了重要的前进。

除了技能,空间太阳能电站的建造、运营还需要巨额的投资、宽广的商场以及环境、方针等要素合作,归纳多方要素,各国纷繁把目光投向我国,以为我国应该在该范畴发挥重要的牵引效果。我国航天科技集团公司五院研讨员王立曾对《科技日报》表明,“在航天范畴,我国载人航天、深空勘探、重型运载火箭、空间站等技能与国际先进水平比较,还存在较大的距离。”

但一起,王立也表明“要建造航天强国,除了在上述方面要缩小距离,还应寻觅其他战略制高点。选项有限,但现在正有这样一个机会摆在面前。”他以为,应该经过国家立项的方法,将我国正在进行空间超高压发电输电、高效无线能量传输、超大型空间结构在轨安装等要害技能研讨的组织和高校集合起来,然后推进研制进展。

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