放置在高空軌道的太陽能發(fā)電站

在科技的發(fā)展道路上，離不開能源的助力，特別是再科技飛速發(fā)展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人員不斷開發(fā)新能源，這就再當(dāng)下最需要研發(fā)太陽能的使用。讓再生能源迎來新的高度，中國(guó)正計(jì)劃領(lǐng)銜全球，于2030年建造出放置在高空軌道的太陽能發(fā)電站。不像地表太陽能電站受到日照時(shí)間限制，位于36000公里高的電站將不受大氣層、晝夜、季節(jié)變化干擾，真正成為“取之不盡”的能源。

某太陽能電站

太空太陽能又稱太陽能發(fā)電衛(wèi)星、軌道發(fā)電機(jī)，科學(xué)家事實(shí)上自1970年代早期就已開始構(gòu)想這類型太陽能發(fā)電系統(tǒng)。

中國(guó)太空技術(shù)研究院的研究員指出，位于太空中的太陽能電站99%時(shí)間都能源源不絕供應(yīng)能源，發(fā)電強(qiáng)度是地面型太陽能廠的6倍。

在2021-2025年間，中國(guó)首先會(huì)建造并發(fā)射中小型太陽能發(fā)電站到平流層測(cè)試成效;2030年進(jìn)入下一階段，開始建造MW 級(jí)實(shí)驗(yàn)太空太陽能發(fā)電站，發(fā)射到約36000公里高的地球靜止軌道上;2050年前則正式打造GW級(jí)商業(yè)用太空太陽能發(fā)電站，投入營(yíng)運(yùn)。

不過這個(gè)愿景也面臨著技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，科學(xué)家預(yù)估一座太空太陽能發(fā)電站重量高達(dá)1000噸，但載著科研儀器與航天員在近地軌道繞行的國(guó)際太空站總重也才400噸，屆時(shí)恐怕要耗費(fèi)無法計(jì)數(shù)的資金與時(shí)間將所有設(shè)備打上天空。

NASA也曾指出太空太陽能技術(shù)存有太多障礙，要在軌道上布置如此龐大的設(shè)施所費(fèi)不貲，也沒有相關(guān)大型計(jì)劃的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)此，中國(guó)科學(xué)家設(shè)想可以利用3D打印技術(shù)，直接在太空建造發(fā)電站，省去用火箭慢慢運(yùn)載設(shè)備的成本。

至于太陽能轉(zhuǎn)換成電能后，需要以微波或激光束傳回地球，然后經(jīng)地面接收系統(tǒng)并入電網(wǎng)。但研究人員表示，需厘清太空電站長(zhǎng)期的微波輻射對(duì)大氣與地球生態(tài)安全的疑慮。此外，定向能量束的強(qiáng)度足以灼傷人體，一旦高空衛(wèi)星遭黑客入侵，原本用來傳遞太陽能量的射束就可能遭受控制，射往其它國(guó)家甚至高密度人口的大城市，造成重大傷害。

不只中國(guó)，日本已經(jīng)研究太空太陽能發(fā)電10年，印度、歐洲等國(guó)亦有涉獵，然而至今都還沒有明顯進(jìn)展。不過中國(guó)太空計(jì)劃投放了大量預(yù)算，僅次于美國(guó)，也許太空發(fā)電有機(jī)會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。太陽能雖然可以產(chǎn)生很大能量，但是現(xiàn)在的技術(shù)還不足以保證人類所有的運(yùn)轉(zhuǎn)，這就需要我們保護(hù)能源，從自己做起，從身邊的點(diǎn)滴做起，節(jié)約能源，是我們?nèi)祟惷恳粋€(gè)人應(yīng)盡的責(zé)任。