鉅大LARGE | 點擊量:1761次 | 2019年05月06日
中國大力發(fā)展太空發(fā)電 計劃2030年建造高空軌道太陽能發(fā)電站
讓再生能源迎來新的高度,中國正計劃領(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。太空太陽能又稱太陽能發(fā)電衛(wèi)星、軌道發(fā)電機,科學家事實上自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%時間都能源源不絕供應(yīng)能源,發(fā)電強度是地面型太陽能廠的6倍。
在2021-2025年間,中國首先會建造并發(fā)射中小型太陽能發(fā)電站到平流層測試成效;2030年進入下一階段,開始建造MW級實驗太空太陽能發(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級商業(yè)用太空太陽能發(fā)電站,投入營運。
不過這個愿景也面臨著技術(shù)挑戰(zhàn)。首先,科學家預(yù)估一座太空太陽能發(fā)電站重量高達1000噸,但載著科研儀器與航天員在近地軌道繞行的國際太空站總重也才400噸,屆時恐怕要耗費無法計數(shù)的資金與時間將所有設(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)施所費不貲,也沒有相關(guān)大型計劃的經(jīng)驗。對此,中國科學家設(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,需厘清太空電站長期的微波輻射對大氣與地球生態(tài)安全的疑慮。此外,定向能量束的強度足以灼傷人體,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,射往其它國家甚至高密度人口的大城市,造成重大傷害。
不只中國,日本已經(jīng)研究太空太陽能發(fā)電10年,印度、歐洲等國亦有涉獵,然而至今都還沒有明顯進展。不過中國太空計劃投放了大量預(yù)算,僅次于美國,也許太空發(fā)電有機會成為現(xiàn)實。