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现在,以日本宇宙航空研发机构(JAXA)为中心,产学官在合作研发“空间太阳能发电系统(SSPS=SpaceSolarPowerSystems)”。其目标是实现这一系统,用空间技术为能源领域做贡献。JAXA研发本部未踏技术研究中心研究员上土井大助接受了记者采访。
“这是一项宏伟的计划,实现之路的确很漫长。但如果放弃就一切都完了。我们现在只有坚韧不拔地朝着梦想一步步前进。”
日本宇宙航空研发机构(JAXA)研发本部未踏技术研究中心研究员上土井大助坚定地说道。
现在,上土井等人正在着手开发“空间太阳能发电系统”。如果实现,这种系统有望成为承担未来能源供应重任的基础设施。因此,日本内阁会议2014年4月通过的《能源基本计划》和内阁宇宙开发战略本部2013年1月通过的《宇宙基本计划》都将其列入其中,并作为国策在推进实施。
空间太阳能发电系统(示意图)(出处:JAXA)
日本处在世界顶尖水平
空间太阳能发电系统,顾名思义是指在宇宙空间进行太阳能发电,把所发电力转换成微波和激光以无线方式传送至地面,在地面接收并转换成电能使用的发电系统。
虽然听上去像是科幻电影的情节,但实际上,空间太阳能发电的历史悠久,可以追溯到1968年。最早由美国的航天工程师彼得˙格拉泽(PeterGlaser)提出。无线传输能源的原理已经得到验证,日本如今是这一领域的领头羊。
空间太阳能发电系统示意图。2000年代以JAXA为中心探讨的概念是由2片反射镜、太阳能电池以及微波供电装置组成(出处:JAXA)
宇宙空间不同于地面,不分白天和黑夜,也不受天气情况的影响,尽管是自然能源也可24小时发电。而且,宇宙没有空气,没有光的散射和吸收。因此,太阳能电池板接收到的阳光的光能是地面的5~10倍以上。
考虑到未来的技术发展,并估算从太空传输到地面时会发生的能量转换损耗约为50%时,则太阳能电池板单位面积的发电量还可为地面的2.5~5倍。而且,2011年3月11日的东日本大地震发生后,空间太阳能发电作为能够取代核电、火力发电成为基础电源的自然能源,在日本的关注度陡增。
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