太空太阳能SBSP: Space-based solar power

Jpgcs 于 2009年5月24日 15:18 发表

太空太阳能SBSP: Space-based solar power,曾被称为space solar power (SSP),是指在环绕地球的外空轨道的卫星上设立太阳能电池板,然后将生成的电能转化为无线电波传送回地球,再由地面的电力储备站接收,转化为电能的技术构想。

利用空间太阳能的想法最初诞生于1941年的科幻小说,在此之后,美国宇航局和五角大楼对其进行了认真研究。

1968年由美国麻省Arthur D. Little公司的工程师Peter Glaser博士提出太空太阳能发电站的想法。Glaser设想了一个面积达50平方公里的太阳能电池板阵列,其中每块电池板都能产生数千瓦的能量。人们用火箭将这些电池板送入地球同步轨道(GSO,geosynchronous orbit,赤道上方36000公里的轨道)。

在他的设计方案中,太空发电站的电池板能不断调整角度以面对太阳,然后借助一个长达1公里的微波天线将太阳能传回地球。为实现这一目标,这个巨大的天线必须安装在万向装置上,使它能自由旋转而不受阵列中其他设备的影响。地面接收天线则更为壮观,占地超过100平方公里。如果这个梦想得以实现,它将成为最伟大的太空奇迹,国际空间站在它面前就不过是摩天大楼前的一间玩具房子。但美国在20世纪70年代进行了初步研究后还是放弃了这种想法,因为其建设成本高得惊人。即使在今天,仅将一颗这样的太阳能卫星送进太空就需要1万亿美元,而在太空建发电站至少需要十几颗这样的卫星。

利用太空太阳能发电的研究之所以几十年来一直备受人类关注,是因为它确实有着很多不可替代的好处。首先,太空中的太阳能电池板没有大气层的阻隔,没有干扰,它接受太阳光的强度是地球上的8-10倍,而且更清洁。其次,它可以24小时持续不断地接收阳光,解决了地面太阳能发电间断和稳定性差的问题。最后,太空的“土地”是免费的,况且目前国际社会尚无对开发太空太阳能的限制和法律约束。所以,这也给了太空太阳能一个巨大的发展空间。

上个月,美国加州太平洋天然气与电力公司(PG&E)已经宣布,计划向欲打造世界上首座轨道太阳能发电厂的Solaren公司购买电量。根据计划,Solaren将利用绕地球轨道运行的太阳能电池板发电,而后将电量转换成射频电波加以传送,位于弗雷斯诺的接收站则负责接收射频电波。在这里,射频电波将被转换成电量并输入电网。Solaren计划从2016年将来自太空的200兆瓦特的电量投入商业运营。

为了实现这个雄心勃勃的目标,Solaren需要筹集数十亿美元资金。Solaren的卫星工程师小组中绝大多数人曾效力于空军或者波音公司的太空部门——将开始设计太阳能电池板及卫星,并且会与航天业的承包商密切合作。。据悉,Solaren提议的系统需要利用4枚火箭才能将其组件送入太空,这些组件将在太空自行装配,无需借助宇航员之手。

对于来自太空的微波束可能带来的偏离方向并烧毁地球居民的潜在危险,PG&E引用宇航局一名科学家的报告消除人们的疑虑。报告指出,类似的空间微波束所携带的能量还不及阳光,大约只有普通微波炉的3%,因此不足以让任何人面临被烧伤的威胁。

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分类: 材料化工能源环保

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