在可以預見的未來,電動汽車或將告別因電量耗盡在高速上“趴窩”的悲劇。全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩表示,如果我國建成空間太陽能電站,電動汽車或能隨時隨地充電,不再有“斷糧”之憂。
全國(guo)人(ren)大(da)代表、中國(guo)航天(tian)科(ke)技集團(tuan)五院中國(guo)載(zai)人(ren)航天(tian)工(gong)程飛(fei)船系統總設(she)計師張(zhang)柏楠曾向科(ke)技日(ri)報記(ji)者介紹,我國(guo)已在開展太陽能電站具體研究工(gong)作,其在技術(shu)原理上已沒有太大(da)問題。
人類對太(tai)陽能(neng)的利用已普及,但太(tai)陽能(neng)在地面(mian)的利用率并不高(gao),其會(hui)受大氣、天氣、時(shi)段等影響(xiang),同時(shi)能(neng)量密(mi)度變化巨(ju)大,很不穩(wen)定。
而宇宙(zhou)中的太陽能卻(que)非常充(chong)裕。龐(pang)之浩說,如果在大約3.6萬公(gong)里高度的地(di)(di)球(qiu)同步軌道上(shang)建設(she)太陽能電站,太陽光線不(bu)會(hui)被大氣削弱,也不(bu)受季節(jie)、晝夜變(bian)化影響(xiang),99%的時間內(nei)可穩定接收太陽輻射,且其強度是地(di)(di)面的6倍以上(shang)。
中國航天科技集團(tuan)五院研究員王(wang)立表(biao)示(shi),與(yu)化石能源相比,空間太(tai)(tai)陽能是一種(zhong)高效、持久、清潔的(de)能源。在宇宙(zhou)運行的(de)空間太(tai)(tai)陽能電(dian)站可(ke)以大規模(mo)收集、轉(zhuan)化太(tai)(tai)陽能,并以無線方式將電(dian)能穩定傳輸到地(di)(di)面電(dian)網,發電(dian)量與(yu)地(di)(di)面核電(dian)站相當。
龐之浩說,空間太陽(yang)能(neng)電(dian)站發(fa)展的(de)核心應用目標,是(shi)為地(di)面提供(gong)大規(gui)模商業化(hua)的(de)電(dian)力(li)供(gong)給(gei)。由于(yu)覆蓋(gai)面積廣(guang)、電(dian)力(li)傳輸(shu)靈活,該技術能(neng)對偏遠地(di)區、受災地(di)區以及(ji)(ji)重要(yao)設施等進(jin)行定向或移動供(gong)電(dian),為改(gai)善電(dian)力(li)能(neng)源結構及(ji)(ji)供(gong)電(dian)方(fang)式提供(gong)創(chuang)新方(fang)案,社會效益極高。
空間(jian)太陽能電站還(huan)能為“可視(shi)”范圍(wei)內的航(hang)天器(qi)供(gong)電,使航(hang)天器(qi)擺脫巨大(da)(da)的太陽能電池翼,并大(da)(da)大(da)(da)增加功率水(shui)平、控制(zhi)(zhi)精度,還(huan)能作為深空探測能源系統的候選方案。未來(lai)還(huan)可以(yi)利(li)用它進行空間(jian)燃(ran)料生產以(yi)及(ji)空間(jian)加工制(zhi)(zhi)造,實現空間(jian)工業發展。
記者(zhe)從中(zhong)國(guo)航天(tian)科技集團五院了解到(dao),我國(guo)自2008年(nian)起將空間太陽能(neng)電站研發(fa)工作納入國(guo)家先期研究(jiu)(jiu)規劃。近年(nian)來(lai),提出了平(ping)臺(tai)非聚(ju)光型、二次(ci)對(dui)稱(cheng)聚(ju)光型、多旋轉關(guan)節以及球(qiu)型能(neng)量(liang)收(shou)集陣(zhen)列等空間太陽能(neng)電站方(fang)案,同時在(zai)無(wu)線能(neng)量(liang)傳(chuan)輸等關(guan)鍵(jian)技術方(fang)面取得了重(zhong)要(yao)的進步。當前,我國(guo)在(zai)空間太陽能(neng)電站研究(jiu)(jiu)方(fang)面初步實現從“跟跑”到(dao)“并跑”,成為國(guo)際上推動空間太陽能(neng)電站發(fa)展的重(zhong)要(yao)力量(liang)。
不(bu)過,空間太陽能電站(zhan)的建(jian)設面臨重大(da)技術(shu)挑(tiao)戰,其在重量、尺度方面遠超現有(you)航(hang)天(tian)設施,被稱為新時期航(hang)天(tian)和能源領(ling)域的“曼哈頓工程”。從建(jian)設到運營,都需要巨額(e)投資、廣闊(kuo)市場及環境、政策(ce)等因素配合(he)。
目前,國內(nei)已有(you)幾十家科研(yan)院所、高(gao)校和(he)企業在(zai)(zai)進行空間超高(gao)壓發電輸電、高(gao)效無線(xian)能量傳輸、超大型空間結(jie)構在(zai)(zai)軌裝配等關鍵技術的研(yan)究。2019年,我國首個空間太陽能電站(zhan)實驗基地(di)在(zai)(zai)重慶啟動建設(she),名為“逐日工程”的空間太陽能電站(zhan)系統項(xiang)目也在(zai)(zai)西(xi)安電子科技大學(xue)啟動。