2012年9月22日太阳风暴致世界灾难专家称可以光伏发电-第4页-北极星太阳能光伏网

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由于太阳风暴的能量十分巨大，美国研究人员已经尝试利用它来产生光伏效应发电。美国华盛顿州立大学的物理教授哈罗普教授热衷于这项研究，他带领自己的团队正在开发以自己名字命名的“戴森·哈罗普”卫星。这种卫星运行在离地球和太阳距离差不多的环日轨道上，可以来利用太阳风暴产生光伏效应发电。这颗卫星有一个长长的金属线圈对着太阳。这个线圈宽1厘米，长300米。线圈上带有电荷，可以产生圆柱形磁场，当太阳风暴越过金属线圈所在的区域时，风暴中的带电粒子中的电子就被线圈产生的磁场捕获。这些电子被引入一个直径为2米的球形金属收集器，电能在其中产生。

那么，卫星由太阳风暴获得的电能怎么传输到地球上呢？当然不可能牵一个长长的电线来输送电能。卫星把所获得的电能通过一个激光发生器，转变为红外激光。这种激光的聚集性很好，在太空中传输时不会像普通光线那样发散得太厉害。红外激光射向地球表面的激光接收器，然后再通过光电转换器把激光转换为电能。由于地球大气对于红外线来说是透明的，所以红外激光束在达到地面前能量损失很小，可以高效地传输到地球。

“戴森·哈罗普”卫星不仅可以吸收太阳风暴产生的光伏效应（电能），而且它有一个直径为10米的环状太阳帆，也可以吸收阳光产生光伏效应发电。这颗卫星的发电功率可达170万瓦，大约可供1000户人家的日常用电。在此之前，不少研究人员也提出了从太空中利用太阳能的设想，不过还基本上是利用光伏电池板发电，因为太空太阳能发电的效率要高于地表。哈罗普教授表示，与利用光伏电池板发电相比，新的卫星发电系统的主要材料是铜制线圈，成本较低。

如果多发射一些发电卫星到太空，并增加发电线圈的长度和太阳帆的直径，那么人类所需的能量完全可以靠发电卫星来提供。然而，哈罗普教授也承认自己的研究遭遇一个极大的难题。这个难题不是卫星的制造，也不是太空发电和传输系统的制造，而是激光发散的问题。虽然激光比一般的光线聚集性能要好得多，但是一束红外激光从数百万公里外的环日轨道上发射到地球，将发散到数千平方公里的地表，导致这种能量很难进行收集。

如何解决这个难题呢？哈罗普教授提出可以利用透镜来聚集光束。在红外激光发射的路线上，按照一定的距离设置多个承载大透镜的航天器，用透镜聚集这些发散的激光，令它们在达到地表时也是一束可以直接接收的激光。哈罗普教授正在攻克这个难题，以便将来人类能大规模利用太阳风暴作为能源。他表示，在这个难题解决之前，太阳风暴能源至少可以为一些航天器所利用。

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