天上發(fā)電地上用，這份“快遞”怎么送？

美國(guó)企業(yè)家埃隆·馬斯克最近透露，計(jì)劃每年向太空部署1億千瓦太陽(yáng)能人工智能衛(wèi)星能源網(wǎng)絡(luò)；我國(guó)目前正穩(wěn)步推進(jìn)空間太陽(yáng)能電站“逐日工程”，計(jì)劃于2030年前后開(kāi)展兆瓦級(jí)在軌試驗(yàn)。

其實(shí)，把發(fā)電站建在太空，這一曾經(jīng)只出現(xiàn)在科幻作品里的大膽構(gòu)想，如今正加速走向現(xiàn)實(shí)。

空間太陽(yáng)能電站的構(gòu)想，最早由美國(guó)科學(xué)家彼得·格拉賽在1968年提出。“空間太陽(yáng)能電站的原理并不復(fù)雜，如同太空中的巨型衛(wèi)星：在軌運(yùn)行的太陽(yáng)能板始終精準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，全天候接收太陽(yáng)能，再將電能轉(zhuǎn)化為微波，定向傳輸至地面接收站，最終轉(zhuǎn)換為常規(guī)電能并入電網(wǎng)。”中國(guó)科學(xué)院物理研究所博士王利邦說(shuō)。

太空中沒(méi)有云層遮擋、不分晝夜交替、不受大氣削弱，太陽(yáng)能利用效率大幅提升。在合適軌道上，同等面積的太陽(yáng)能電池板，接收的輻射能是地面的8至10倍，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷發(fā)電。

此外，空間太陽(yáng)能電站擴(kuò)展性也極強(qiáng)，理論上通過(guò)規(guī)模化建設(shè)，就能滿足全球持續(xù)增長(zhǎng)的能源需求。

“不過(guò)，空間太陽(yáng)能電站的電想要走進(jìn)尋常生活，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用仍面臨諸多技術(shù)難關(guān)。”王利邦介紹說(shuō)，無(wú)線能量傳輸損耗較高，全鏈路轉(zhuǎn)化效率偏低，還需要公里級(jí)巨型地面接收天線，占地廣、成本高；太空環(huán)境極端惡劣，劇烈溫差與強(qiáng)輻射會(huì)快速損耗設(shè)備性能，必須使用昂貴的抗輻射特種材料；一座商用空間太陽(yáng)能電站需要上萬(wàn)噸設(shè)備送入太空，對(duì)重型火箭發(fā)射、太空機(jī)器人組裝與自主維護(hù)技術(shù)要求極高。

也就是說(shuō)，這些痛點(diǎn)會(huì)讓空間太陽(yáng)能電站的電價(jià)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)能源，短期內(nèi)難以市場(chǎng)化推廣。

但總體來(lái)看，空間太陽(yáng)能電站是未來(lái)清潔能源的重要方向，只是規(guī)模化商用還有待技術(shù)上的持續(xù)突破。

來(lái)源：科普時(shí)報(bào)

作者：陳杰

編輯：吳桐

審核：王飛

終審：尹傳紅

本文轉(zhuǎn)載自公眾微信號(hào)：中國(guó)科普網(wǎng)

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