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中国有望建成世界首个空间太阳能电站

2017年12月07日 14:02 次阅读

  据报道,中国有望建造全球第一个太空供电局,发电功率可达1-5GW,发电量与地面核电站相当。

  日前,中国航天科技集团公司五院科技委主任李明研究员向记着表示,“经过十余年持续研究,中国在空间太阳能电站方面已经大幅缩小了与国际先进国家的水平,进入世界前列。如能保持并进一步加大研发力度,中国有望成为世界首个建成有实用价值空间太阳能电站的国家。”

  空间太阳能电站即一种用来收集、转化空间太阳能,并以无线电波的形式将电能传输到地面电网的发电系统。该类电站的发电功率可达1-5GW,发电量与地面核电站相当。

  中国有望建成世界首个空间太阳能电站

  空间太阳能示意图图片来源:JAXA

  与地面电站相比,空间太阳能电站的太阳能电池板可以直接接触太阳光而不受大气阻隔,据日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)估算,位于太空中的太阳能电池板所接受的太阳光强度为地面上的1.4倍。同时,空间太阳能电站可以摆脱昼夜和天气影响,实现24小时不间断供电。最关键的是,该电站不受电网限制,可以通过无线电波直接向有用电需求的地区供电。

  早在1968年,美国工程师彼特·格拉斯就提出了空间太阳能电站概念。在格拉斯的设想中,人们用火箭将总面积约50平方公里的太阳能电池板阵列送入地球同步轨道,并在太空中完成组装工作。电站建成后,电池板将通过不断调整角度以确保电池板时刻面对太阳。

  中国有望建成世界首个空间太阳能电站

  美国国家航空航天局(NASA)在上世纪90年代的技术基础上构想的空间太阳能发电站图片来源:JAXA

  在过去的50年间,包括美国、日本、俄罗斯、欧盟和中国等多个国家的研究人员一直在论证空间太阳能发电技术的可行性,并试图解决一系列建造空间太阳能电站必须面对的难题,例如,如何进行无线电波传输和接收,如何确保无线电波传输的准确性,如何使空间电站发出无线电波与地面的网格状天线保持同步。

  中国有望建成世界首个空间太阳能电站

  NASA在2011年提出的空间太阳能发电站构想示意图图片来源:JAXA

  2008年,美国和日本两国的科研人员取得了突破,他们在夏威夷两座相距90英里的海岛上,成功实现了微波级能量的无线远距传输,这个距离相当于从太空轨道传送能量到地面所要穿透的大气层厚度。

  去年年底,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)也成功完成了能量传输模拟实验,研究人员从高约200米的塔顶向地面上一个直径仅为1厘米的圆形目标发射高能量激光束,并成功击中目标。该实验的成功证实了无线电波的管理和控制是可行的。

  另外,JAXA计划在明年实现无线电波电能输送的太空测试,即用一个小卫星在地球低轨道向地面的微波接收器发送几个千瓦的能量。JAXA方面表示,希望在2021年实现100kW的传输,到2028年实现200MW传输。

  中国有望建成世界首个空间太阳能电站

  JAXA用于能量传输模拟实验的高塔图片来源:JAXA

  随着无线电波传输与接收技术取得突破,包括轻质建材、全自动计算机系统在内的卫星技术的提升,以及太阳能电池板光电转换效率的提高,空间太阳能电站成为现实。

  目前,日本政府已经发起了太阳能电站项目,由JAXA主导。按照JAXA在2014年公布的规划,日本计划耗资2万亿日元(约合210亿美元),在地球静止轨道上建造年装机规模约1GW的商业空间太阳能电站,该项目预计将在2030年完成。

  2011年,专家对于空间太阳能电站预估造价还在3000亿-10000亿美元左右。

  同时,曾在JAXA任职的教授佐佐木(Suzumu Sazaki)还表示,日本计划在东京湾海港建造一个3公里长的人造岛屿。这座岛屿将布设50亿个天线,用于传输和接收来自空间太阳能电站的微波能量并将其转换成电能。

  中国有望建成世界首个空间太阳能电站

  JAXA提出的空间太阳能电站构想示意图图片来源:JAXA

  就中国而言,自2008年起将空间太阳能电站研发工作纳入国家先期研究规划。近年来,提出了平台非聚光型、二次对称聚光型、多旋转关节以及球型能量收集阵列等空间太阳能电站方案,同时在无线能量传输等关键技术方面取得了重要的进步。

  除了技术,空间太阳能电站的建设、运营还需要巨额的投资、广阔的市场以及环境、政策等因素配合,综合多方因素,各国纷纷把目光投向中国,认为中国应该在该领域发挥重要的牵引作用。中国航天科技集团公司五院研究员王立曾对记着表示,“在航天领域,中国载人航天、深空探测、重型运载火箭、空间站等技术与国际先进水平相比,还存在较大的差距。”

  但同时,王立也表示“要建设航天强国,除了在上述方面要缩小差距,还应寻找其他战略制高点。选项有限,但现在正有这样一个机遇摆在面前。”他认为,应该通过国家立项的方式,将中国正在进行空间超高压发电输电、高效无线能量传输、超大型空间结构在轨装配等关键技术研究的机构和高校集合起来,从而推动研发进度。

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此前,公司将宝马i3废旧电池安装在墙上收集太阳能,再将太阳能转化为电能,为当地高峰用电时段增加供应,...

发表于 2017-11-08 16:06 447次阅读
宝马变废为宝,利用i3旧电池集建储能厂

艾德克斯推出光伏/太阳能仿真电源测试产品

世界给予人类的资源是有限的,无论石油资源是否枯竭,我们都要学会节约,并努力去发展可再生能源,艾德克斯...

发表于 2017-09-22 17:06 368次阅读
艾德克斯推出光伏/太阳能仿真电源测试产品

特斯拉与通用电气合作在家得宝门店安装太阳能系统

电子发烧友早八点讯:北京时间8月18日早间消息,特斯拉的能源部门正在与通用电气旗下Current合作...

发表于 2017-08-18 08:59 483次阅读
特斯拉与通用电气合作在家得宝门店安装太阳能系统

特斯拉太阳能瓦片已投入使用 首获福利的是旗下员工

电子发烧友早八点讯:特斯拉的太阳能屋顶瓦片是特斯拉太阳能产品中最受关注的,简洁大方的外观设计和优秀的...

发表于 2017-08-04 09:53 802次阅读
特斯拉太阳能瓦片已投入使用 首获福利的是旗下员工

光伏技术路线和光伏的产业格局

光伏真正的大规模商业化应用是从德国开始的,2000年德国颁布《可再生能源法案》,确保光伏电全额上网、...

发表于 2017-07-27 17:38 300次阅读
光伏技术路线和光伏的产业格局

光伏电站安装

发表于 2017-07-19 20:58 613次阅读
光伏电站安装

续航可达数月的汽车?怎么可能-荷兰公司研发出四驱...

据美国媒体7月4日消息,荷兰公司Lightyear正研发一款太阳能电动汽车Lightyear One...

发表于 2017-07-06 15:21 415次阅读
续航可达数月的汽车?怎么可能-荷兰公司研发出四驱...

发力新能源、实现新跨越!莱姆电子再度亮相SNEC

中国北京,2017年7月3日-2017国际太阳能产业及光伏工程(上海)展览会(以下简称SNEC)近日...

发表于 2017-07-04 14:48 226次阅读
发力新能源、实现新跨越!莱姆电子再度亮相SNEC

关于太阳能控制器不共地电压检测的问题

发表于 2017-06-28 09:45 1338次阅读
关于太阳能控制器不共地电压检测的问题

太阳能LED路灯系统匹配设计

发表于 2017-06-27 10:25 536次阅读
太阳能LED路灯系统匹配设计

somay-ptc自恢复保险丝在太阳能杀虫灯中的应用

发表于 2017-06-23 09:37 626次阅读
somay-ptc自恢复保险丝在太阳能杀虫灯中的应用

用DrDAQ测量温度对太阳能电池板的影响

发表于 2017-06-21 09:50 874次阅读
用DrDAQ测量温度对太阳能电池板的影响

智炫 太阳能彩屏胎压监测内置传感器

发表于 2017-06-09 14:00 911次阅读
智炫 太阳能彩屏胎压监测内置传感器

PTC在太阳能蓄电池的保护应用

发表于 2017-06-08 10:02 551次阅读
PTC在太阳能蓄电池的保护应用

中国自主研发太阳能无人机 完成20000米高空试...

电子发烧友早八点讯:6月1日,据“央视新闻”官方微博发布消息,中国自主研发的新型彩虹太阳能无人机在2...

发表于 2017-06-02 09:10 581次阅读
中国自主研发太阳能无人机 完成20000米高空试...

太阳能光伏向家用标配迈进 业者紧抓630大限涨价

细看国内城乡安装光伏发电系统的用户还并不算多,但是它的发展却向着家家户户标配的趋势在进行,2016年...

发表于 2017-06-01 09:05 457次阅读
太阳能光伏向家用标配迈进 业者紧抓630大限涨价

法国街头种下欧洲首棵电子树:不仅能发电还提供Wi...

电子发烧友早八点讯:5月31日电 据香港《文汇报》报道,法国中部城市讷韦尔日前“种”下欧洲首棵电子树...

发表于 2017-06-01 06:00 626次阅读
法国街头种下欧洲首棵电子树:不仅能发电还提供Wi...

设计一个不同类型的太阳能逆变器

一家研究公司预测表明,太阳能装机数量的增长将有可能在2015年实现历史性的25%;而全球太阳能的发电...

发表于 2017-04-26 12:01 232次阅读
设计一个不同类型的太阳能逆变器

太阳能照明原理及太阳能路灯照明控制系统

随着全球能源的日益紧张,太阳能光伏照明得到了迅速发展。在太阳能照明系统的发展中,人们不断的对照明系统...

发表于 2017-04-25 11:26 642次阅读
太阳能照明原理及太阳能路灯照明控制系统

太阳能路灯工作原理与流程,太阳能路灯详细设计方案

在能源日益短缺、环境污染和环境保护越来越受重视的情况下,充分开发利用太阳能已成为当前社会各界所关注的...

发表于 2017-04-25 10:32 1774次阅读
太阳能路灯工作原理与流程,太阳能路灯详细设计方案

详细解析太阳能照明原理

随着全球能源的日益紧张,太阳能光伏照明得到了迅速发展。在太阳能照明系统的发展中,人们不断的对照明系统...

发表于 2017-04-25 10:16 228次阅读
详细解析太阳能照明原理

摩托罗拉Moto Z怎么样?试试这款太阳能新配件...

专为摩托罗拉的Moto Z打造的全新的、模块化、太阳能充电手机壳—Mico。这款Mico配备了太阳能...

发表于 2017-02-07 16:07 361次阅读
摩托罗拉Moto Z怎么样?试试这款太阳能新配件...

2017年倒闭潮来袭 光伏大屠杀或再度上演

太阳能发电真的是能源的救世主吗?还记得2012-2013年间,几乎所有的德国太阳能公司都在宣布破产,...

发表于 2017-02-06 11:25 1950次阅读
2017年倒闭潮来袭 光伏大屠杀或再度上演

特斯拉战略转型更名 不只做电动车更打造能源产业链

虽然在大多数人眼中,特斯拉是个造车的,但马斯克已经开始启动公司战略转型,第一步要从改名字做起。据报道...

发表于 2017-02-04 11:04 325次阅读
特斯拉战略转型更名 不只做电动车更打造能源产业链

韩国多晶硅对华突击倾销 多晶硅价格走势总体向下

2016年11月份从韩国单月进口量骤增,一方面是由于11月下游需求较10月份有所回暖,对进口料需求随...

发表于 2017-01-19 12:03 283次阅读
韩国多晶硅对华突击倾销  多晶硅价格走势总体向下

2020年中国可再生能源新增投资2.5万亿元

在世界未来能源峰会“中国日”活动上,国家能源局副局长李仰哲出席并发表讲话:截至2016年底,中国可再...

发表于 2017-01-17 10:36 451次阅读
2020年中国可再生能源新增投资2.5万亿元

特斯拉Gigafactory透露工厂生产的10条...

特斯拉公司上周在自己位于内华达州的超级工厂Gigafactory举行了一次投资者见面会。现在,这家公...

发表于 2017-01-13 11:18 210次阅读
特斯拉Gigafactory透露工厂生产的10条...

太阳能LED照明系统及LED路灯设计分析

如果不是柴文艺的“穹顶之下”,估计我一直要把这篇文章压着。此刻不用去理会关于柴阿姨的纷争,她对环保的...

发表于 2017-01-13 11:03 507次阅读
太阳能LED照明系统及LED路灯设计分析