在太空中收集太阳能
2018-01-24程悦
科学之谜 2017年12期
程悦


一个全球性的竞赛正在进行中,以挖掘来自太空中的太阳能。
美国太平洋煤电公司(PG&E),是世界上最大的公用事业公司之一,现在这家公司史册上将增添一项非同寻常的交易。它打算购买一种微小的太阳能发电设备。但这些太阳能板并不是有序地放置在炙热的沙漠中,而是放在距地面约36000千米的地球同步轨道上。在那里,它们将收集太阳的无限能量,并把能量传送到电网。这不仅仅是梦想,而是正在进行中令人吃惊的太空太阳能项目。
这个项目已经有一些重量级的竞争者:中国在行动,旨在2020年建立太空发电站雏形;俄罗斯已经建立了小模型;日本已经推出了一个国家太空太阳能计划,打算在2030年前有“作業卫星”……这会不会代表着由能源引发的太空竞赛即将拉开序幕?
好处多多的太空太阳能
在太空中,太阳辐射要克服几大障碍才能到达地面。其中昼夜变化、云层厚度,以及大气干洁程度等障碍因素为主。即使在最晴、最长、最明亮的一天,大气散射和吸收到的太阳入射能量,也只是其原始能量的一小部分。
一旦穿过大气层,太阳能就只剩下了1/3到1/20。此外太阳辐射的减少量还取决于你所处的位置,不同经纬度,太阳入射辐射量也会不一样。
如果能把太阳能电池板放在太空之中的轨道上,以上所有问题都会迎刃而解。在那里,卫星的身上安装着一个巨大的太阳能光电组列,能收获阳光的纯能量。然后在卫星上直接转化成电能,经由巨型微波传输天线或激光将电能输回地面电网,以满足人类的用电需求。
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