北极星

搜索历史清空

  • 水处理
您的位置:电力电力新闻技术正文

未来科技:太空光伏发电计划

2015-08-04 10:54来源:日经BP社关键词:光伏发电太阳能发电光伏技术收藏点赞

投稿

我要投稿

宇宙光伏发电系统如上图所示,大致分三个阶段。

首先是设置在宇宙空间的卫星利用太阳能发电,将电能转换成微波或者激光。这是第一阶段。接下来是准确向地面输送电波。最后利用地面的天线接收电波,重新复原成电能。

其中最大的课题是卫星。使用过去研发的主流——微波作为供电方式时,设置在宇宙空间的发电卫星的成本非常高昂。

利用宇宙太阳能生产1座核电站的发电量,即100万千瓦,必须在宇宙空间内,铺设约2公里见方的太阳能电池。如果达不到这样的面积,从宇宙空间到地面,在3.6万公里的供电过程中,电波将会扩散。使用上面提到的太阳能电池时,在地面上也需要设置直径约为4公里的受电天线。

由于需要的卫星体型巨大,发射成本自然也是巨大。

以发电量为100万千瓦计算,资材的重量约为1.5万吨。即使每次能够发射50吨,也要发射300次。因此,资材的运输不能使用一次性火箭,必须将航天飞机等可以重复使用的太空飞机实用化。在此前提下估算,整体的成本至少需要1~2万亿日元以上,“考虑到利润,以现在的技术还难以实现”(JAXA工作人员)。

供电方式不只是手机等使用的微波。JAXA还考虑采用波长仅为微波约5万分之1的激光。

微波可以不受天气影响进行供电,但如上所述,微波存在导致负责供电的卫星和负责受电的天线大型化的问题。另一方面,激光虽然能实现装置的小型化,但容易受到云和雨的遮挡,无法充分发挥宇宙太阳能的优势。而且,如果天线受电不准确,还有可能危害人体健康。二者都各有长短。

除此之外,包括如何确保设置受电天线的大片用地、如何取得宇宙光伏发电使用的电波波段在内,课题还有很多。

考虑到这些情况,美国决定冻结计划。那么,日本为什么还在坚持研究呢?

这从2015年3月在兵库县内进行的验证实验可以一探究竟。

JAXA、推进机构、三菱电机等,开展了将电能转换成微波,向54m开外的受电天线发送的实验,得到的电能超过了预期。

54m与3.6万公里似乎相去甚远,但推进机构的中村说:“只要建立起根据受电部的天线发出的信号,准确输送电波的技术,就能提高转换效率,延长传输距离。”

原标题:未来科技:太空光伏发电计划
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。

光伏发电查看更多>太阳能发电查看更多>光伏技术查看更多>