168体育将天基太阳能射向地球的技术重启

  新闻资讯     |      2024-06-18 09:14

  168体育将天基太阳能射向地球的技术重启美国国家航空航天局、欧洲航天局(ESA)和英国政府正在努力实现一个已有数十年历史的想法,即通过一系列轨道卫星向地球发射天基太阳能,这些卫星通过激光或微波发射能量,以帮助到2050年实现净零碳排放,包括中国、日本和韩国在内的其他国家也在这样做。

  天基太阳能(SBSP)曾一度被视为技术上不可能,即使有这种技术也过于昂贵,但如今,随着航天国家的公共和部门正在认真考虑开发自己的SBSP系统,天基太阳能(SBSP)再次被评估为无限清洁能源的潜在来源。

  英国政府商业、能源和工业战略部委托英国Frazer-Nash咨询公司进行了一项研究,该研究于2021年9月发布。题为“天基太阳能降低净零风险之路”的研究确定了以下因素是对SBSP重新产生兴趣的驱动因素。

  随着各国寻求各种技术来实现经济脱碳,并在2050年前实现净零排放,一种新的意愿已经存在。随着公司进入市场,商业空间发射的成本大幅下降。新的高度模块化固态太阳能卫星设计,如SPS Alpha和CASSIOPeiA,已被设想用于大规模商业制造。这也降低了成本。实现SBSP所需的技术已经成熟。其中包括高浓度太阳能光伏板、无线电力传输和空间机器人。各国将其从太空向地球上任何一点提供无限价格合理能源的能力视为利用全球影响力的一种方式,这一事实证明,不仅英国和欧洲最近重新燃起了兴趣,美国、中国、日本和韩国也是如此。

  根据英国商务、能源和工业战略部的预测,平准化电力成本衡量2040年投产的发电厂在整个寿命期内的平均净现值发电成本 。

  5月底,美国宇航局技术、政策和战略办公室的政策分析师Nikolai Joseph在美国国家空间协会国际空间发展会议上表示,美国宇航局在几十年前放弃了SBSP的概念,认为其不可行,现在正在重新评估SBSP的可行性。

  与英国政府一样,美国宇航局也委托进行了自己的研究,以重新审视过去在太空收集太阳能并将其发射到地球,作为电力输送到当地电网的概念。据行业媒体SpaceNews报道,这项研究将比较基于地球的电力系统,并评估与实施这一概念相关的成本和政策问题。

  研究发现,成本高得让人望而却步,最早可追溯到20世纪70年代。Joseph在会议上表示,作为重新启动的一部分,NASA已经与美国航天部队和其他“技术机构”讨论了SBSP美国宇航局计划完成这项研究,并将于9月在巴黎举行的国际宇航大会上发表。

  英国的Frazer-Nash研究报告在发布时指出,美国能源部对SBSP没有民用能源政策。Frazer-Nash指出,美国正在实施“由Northrop Grumman公司和美国空军研究实验室(AFRL)牵头的一项耗资1.8亿美元的国防研究项目,在SSPIDR(空间太阳能增量开发和研究)项目下,开发和演示包括轻质夹层板光伏/射频模块和轻质可扩展镜在内的技术”168娱乐app下载。美国海军研究实验室还在X-37B航天飞机上进行空间能量收集和转换实验。

  从地球同步轨道上看,CASSIOPeiA(固定孔径、固态、集成、轨道相控阵)将把太阳辐射转换成微波,然后将微波发射到地球上的整流天线,该天线将馈入当地电网。SPS Alpha还可用作微波发射器。

  中国重庆军民融合协同创新研究院一直在进行功率波束试验,并正在建设SBSP测试设施。英国的研究指出,中国于2021年3月成立了一个新的空间太阳能委员会,这显然是对中国空间技术研究院于2015年宣布的SBSP路线图的后续行动。

  韩国电工研究所与多个私人组织一起参与了电力波束传输活动,日本航空航天开发署按照其自身的SBSP商业开发路线图,在太空进行了无线季度,欧空局授予了两项单独的成本效益分析研究合同,每项研究都基于不同的技术解决方案,以开发一个商业案例,利用轨道太阳能电站和地面可再生发电厂向欧洲提供SBSP。Frazer-Nash将完成一项研究。据欧空局称,总部位于慕尼黑的Roland Berger咨询公司将开发另一款,计划于2022年夏末发布。

  今年1月,欧空局表示,在通过其开放空间创新平台呼吁提出与SBSP相关的想法后,将为收到的85份提案中的13份提供资金。正如欧空局在其网站上解释的那样:通过“接近电磁波的理论传输效率(50–60%)……我们可以在地球接收器上每平方米产生约400 W的电能,这大约是我们可以从相同面积的地面光伏板上接收的电能的两到三倍”。

  《福布斯》最近的一篇文章指出,微波波束系统可以向地面接收器传输高达1 GW的能量,足以为一座大城市供电,而激光系统每颗卫星产生1至10 MW的能量,因此需要数百颗卫星组成的网络。(小晨编译)