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发达国家空间太阳能电站研究进展
传统意义上空间太阳能电站的构想,是由美国科学家彼得˙格拉赛于1968年首次提出,国际上对此研究已超过40年,其间由于关键技术难以突破、需要投入巨额资金等问题,研发工作曾一度停滞。近年,由于地球化石能源危机凸显,以美、日和欧洲为主的发达国家又重新投入资金和人力,开展空间太阳能电站关键技术研究。
2007年4月,美国国家安全空间办公室成立了空间太阳能发电站研究组。2012年,在美国国家航空航天局创新型先进概念的支持下,研究人员提出了“任意大型相控阵空间太阳能电站”项目,这是目前最新的建设方案。
根据规划,美国空间太阳能电站的重点研究方向,包括整体构型、聚光镜、空间发电技术、无线能量传输技术、电力传输与管理技术、热管理与热材料技术、先进运输技术等,未来将通过分阶段开展不同功率级别的系统验证,最终实现功率吉瓦(GW)级以上的商业化运行系统。
日本作为积极开展空间太阳能电站研究的主要国家之一,在无线能量传输技术的研究和试验方面处于国际先进水平。2004年,日本正式将发展空间太阳能电站列入国家航天中长期规划,形成了“官产学”联合的研究模式。
根据2013年日本最新公布的航天基本计划,空间太阳能电站研究开发项目已被列入国家七大重点发展领域,并作为三个国家长期支持的重点研究领域之一。
当前亟待解决的五个关键技术
相当于超大型地球同步轨道卫星天线的空间太阳能电站,主要由三部分组成,即太阳光聚光装置、能量转换和发射装置,以及地面接收和转换装置。其中,太阳聚光镜与光伏电池阵装置将太阳能转化成为电能,能量转换装置将电能转换成微波等形式,并利用天线向地面发送能束,地面接收系统利用地面天线接收空间发射来的能束,通过整流装置将其转换成电能以供使用。
作为大型工程,空间太阳能电站的发展必须尽早确定发展规划与研究计划,开展长期、持续的基础性和前瞻性研究,解决其中共性与关键技术难题。目前,空间太阳能电站的关键技术难题主要有五个方面:即超大型空间天线系统轻量化设计、天线波束指向与控制、空间机器人组装、机电耦合设计和低成本空间运输。
超大型空间天线与聚光镜系统设计方面,由于尺度在公里级,成本必须考虑,既要求高性能又要求轻重量、低成本。因此,亟待建立兼顾多学科、多尺度的设计模型,提出轻量化设计理论与方法。对空间聚光镜、太阳能电池阵及发射天线进行深入研究,降低系统重量,解决空间太阳能电站的太阳能收集系统功率质量比,以及发射天线结构重量、辐射面积和散热等技术难题。
天线阵波束赋形与指向控制方面,需要研究发射天线阵远场或过渡场方向图精确指向地面接收天线的孔径中心、方向图地面足印及接收天线孔径的匹配问题。因此,由于同步轨道到地面的指向精度要求很难达到,需要研究合理的实现策略。
空间组装方面,包括机器人(手)技术,亟待实现空间机器人的小型化、智能化,使其适应太空微重力、大温差、强辐射等极限工作环境;虚拟现实技术,开展虚拟现实环境下的装配建模、操作定位及交互式装配规划与评价。此外,还应进行地面缩比模型试验,对空间太阳能电站的结构性能、装配性能及电性能等进行实验研究。
空间太阳能电站大功率连续传输的机电耦合问题也不容忽视。空间太阳能电站作为大型在轨运行系统,不可避免地存在多场、多因素、多尺度的耦合问题,其环境载荷、结构参数对位移场、电磁场和温度场有着巨大的影响,相互之间的机电耦合问题十分突出。为此,亟待开展多物理量在极端恶劣的空间环境下的相互作用机理、相互影响规律的研究,进而建立场耦合理论模型、挖掘影响机理。
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近日,中国气象局印发《能源气象服务行动计划(2024—2027年)》(以下简称《计划》),旨在提升能源气象服务能力和经济社会效益,发挥气象在能源强国建设中的助推作用。《计划》明确,到2027年,基本建成适应需求、技术先进、机制完善的能源气象服务体系,能源气象服务能力和效益显著提升,为能源生产
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空间太阳能电站的构想正在逐步变为现实。在近日召开的2021年空间技术和平利用(健康)国际研讨会空间动力和地面能源论坛上,与会专家一致认为,空间太阳能电站有可能为应对世界能源危机提供一种环保的解决方案,再过10—15年,空间太阳能相关技术研究将会取得突破。
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开电动汽车回家,近年成为春运模式中许多人的“新挑战”。拥堵的高速公路上,不乏趴窝的电动车身影。这样的悲剧有望杜绝。全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩13日向科技日报记者表示,如果我国建成空间太阳能电站,电动车或能随时随地充电,不再有“断粮”之忧。当然,空间太阳能电站的应用远不止
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俄媒称,中国航天科技集团公司五院科技委主任李明研究员在接受中国《科技日报》采访时透露,中国有望成为世界上首个在太空部署太阳能电站的国家。据俄罗斯塔斯社11月3日报道,李明说,中国在空间太阳能电站方面的研究已进入世界前列,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
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2024年4月30日,中国核工业集团有限公司召开领导班子(扩大)会议。受中央组织部领导委托,中央组织部有关干部局负责同志宣布了党中央关于中国核工业集团有限公司总经理任职的决定:申彦锋同志任中国核工业集团有限公司董事、总经理、党组副书记。相关职务任命,按有关法律和章程的规定办理。
2023年,河北省发展改革委坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,认真践行习近平生态文明思想,全面落实习近平总书记对河北工作的重要指示批示精神和党中央决策部署,坚定不移走生态优先、节约集约、绿色低碳的高质量发展道路,协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护,推动经济社会发展
4月28日,北京市人民政府关于印发《北京市积极推动设备更新和消费品以旧换新行动方案》的通知,通知指出,推进发输配电及通信设备更新。有序实施老旧风电、光伏发电设备更新,提高发电效率和年发电小时数,增加本地绿电供应。推动变压器等设备节电降耗,提高安全运行水平。结合灾后恢复重建规划,实施
随着全球可持续发展理念深入人心,能源结构转型已成为不可逆转的趋势。作为多个能源细分行业的全球引领者,中国正积极拥抱变革,寻求高质量发展之路。在这一背景下,蔡司荣幸地宣布,自5月20日起,ZEISSQualityInnovationDays中国场线上活动将以“蔡司,‘质’敬明天”为主题,连续五天聚焦新能源汽车
4月29日,中国石化发布公告称,由于工作原因,喻宝才先生辞去中国石化总裁职务。董事会聘任赵东先生为中国石化总裁,同时调整为执行董事,聘期自董事会批准之日起至第八届董事会任期届满时止。此外,按照《公司章程》的规定,根据总裁提名,董事会聘任万涛先生、喻宝才先生为中国石化高级副总裁,聘期
4月26日,南方电网综合能源股份有限公司(简称“公司”)董事会于近日收到公司董事长李晓彤先生递交的书面辞职报告。李晓彤先生因工作调整原因申请拟辞去公司第二届董事会董事长、董事和董事会战略与投资委员会主任委员职务。李晓彤先生的辞职将在公司新任董事长选举产生之日生效。在新任董事长选举产
4月26日,国投电力发布公告称,公司于2024年4月25日以现场结合通讯方式召开公司第十二届董事会第二十六次会议,审议通过了《关于选举公司董事长的议案》,同意选举董事郭绪元先生为公司第十二届董事会董事长,任期与第十二届董事会任期一致。郭绪元先生简历郭绪元,男,51岁,研究生学历,工学硕士学位
为贯彻落实中共中央办公厅、国务院办公厅《关于加强新时代高技能人才队伍建设的意见》提出的“完善由国家职业标准、行业企业评价规范、专项职业能力考核规范等构成的多层次、相互衔接的职业标准体系”要求,近期,人力资源社会保障部组织开发了“社团会员管理员”等111个国家职业标准。为进一步听取社
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