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绿色能源新领域:太空太阳能发电站

  发表时间:2022年11月04日  点击数:366 次

  2021年10月,中共中央国务院印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中明确“到2060年非化石能源消费比重达到80%以上”的低碳路径。这意味着,未来我国的新型供电系统中大部分供能将来自于新能源。

  科学家们提出了空间太阳能电站的设想。简单来说,空间太阳能电站是指在空间将太阳能转化为电能,再通过微波或激光等方式将能量传输到地面的电力系统。空间太阳能的发电用卫星吸收的阳光不会被大气削弱,在地球同步轨道上避免了昼夜更替,不会有天气变化。据统计,空间太阳能利用率可达1366瓦/平方米,是地面平均太阳光照功率的7~12倍,且在地球同步轨道上,空间太阳能电站在99%的时间内可稳定接收太阳辐射,向地面固定区域传输能量。

  从技术层面来说,空间太阳能电站技术主要存在三个技术环节,分别是能量收集,能量转换和传输,能量接收与利用。能量的收集主要通过航天器来实现,如轨道卫星或空间站。收集能量的手段除光伏发电外,还有将太阳能直接转为激光能量的技术路线。能量转换和传输也存在诸多技术路线,目前讨论最多的有通过微波、激光两种方式传输。相较而言,微波转化和传输效率较高、特定频段穿透性好;其波束较宽,发射和接收天线的尺寸较大,适合于大功率天地能量传输模式。

  目前空间太阳能发电技术仍面临着许多挑战。但这同时也是令人振奋的研究课题和发展机会,该技术未来将在“双碳”目标的达成上发挥起重要作用。

 

 

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