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人類20年內或實現從太空捕獲回輸太陽能電力




據英媒體消息:一支國際科學家小組表示,從太空捕獲太陽能發電,而後通過無線傳輸方式將能量傳回地球是一種具有成本效益的發電方式,能夠滿足全球用電需求。他們借助於正在實驗室研發的一系列技術,利用在軌衛星捕獲太陽能發電,而後傳回地球。這一設想能夠在10年或者20年內具備技術可行性,在30年或者更短的時間(或為20年)內具備經濟可行性。

國際宇航科學院:太空太陽能發電意義重大

總部設在巴黎的國際宇航科學院的研究小組表示:「很顯然,從太空捕獲太陽能將在21世紀滿足全球能源需求方面扮演極為重要的角色。」此項研究由在美國宇航局工作了25年之久的老員工和前衛概念研究部前主管約翰·曼金斯領導,首次對在太空收集太陽能發電而後通過無線能量傳輸方式輸送給地球的可行性進行國際評估。

研究人員表示政府應該投入資金讓利用太空太陽能的想法成為現實。由於在經濟上充滿不確定性,僅靠私營部門的資金很難做到這一點。研究指出政府和私營部門應該加大投入,支持科研人員探索這一想法的經濟可行性。由於繼續依賴有限並且造成環境污染的化石燃料,人類的能源未來面臨挑戰。在這種情況下,發展太陽能技術已經勢在必行。

研究者暫未評估建設太空發電站成本

研究人員並沒有評估打造太空太陽能發電站的成本。一些科學家表示,利用太空太陽能是滿足全球能源需求的一種潛在長期解決方案。根據科學家的設想,具體實施時首先將一顆太陽能發電衛星送入赤道上空軌道,而後再繼續發射這種衛星,構成太空發電站群。每個太陽能站的寬度將達到數公里,可全天24小時捕獲陽光。

地面太陽能電池板能夠將陽光轉換成電能,其捕獲太陽能的效率最多只有太空發電站的一半。衛星捕獲的太陽能也將轉換成電能,而後通過大型微波傳輸天線或者激光輸送給地球上任何地區的電網。懷疑論者指出這一想法注定破產,至少在商業發電站入軌成本大幅降低前如此。除了較高的成本外,打造太空發電站面臨的障礙還包括太空碎片以及缺乏相關市場研究。

此項研究在2008年至2010年進行,研究論文接受同行評議。研究指出利用太空太陽能的商業前景不斷提高,部分原因在於政府鼓勵發展無污染的綠色能源技術。曼金斯表示,驗證這項技術的試驗計劃規模將與400公噸的國際空間站不相上下,利用為其他太空探索領域研發的低成本運載火箭送入軌道。

據研究小組估計,研製具備發射全尺寸商業太陽能發電衛星能力,並且可重複使用的低成本運載火箭需要數百億美元資金。為了實施這一龐大項目,政府航天部門、企業、大學和非政府機構需要共同進行必要的研發工作。過去10年時間裡,由於對未來全球石油產量的擔憂以及其他化石燃料的產量將在達到峰值後下降,國際社會對打造太空發電站的興趣越發提高。

樂觀設想:20年內具備商業可行性

為了滿足能源需求,刺激發展經濟以及減少化石燃料產生的溫室氣體排放,很多國家都在發展新能源技術。研究如何利用太空太陽能已經有40年歷史,包括美國能源部和美國宇航局在內的一系列機構都進行這種研究。今年9月,美國和印度的商業、政策與國家安全分析師組成的研究小組呼籲美印進行合作發展太空太陽能發電站的可行性研究。這一項目的目標是:在20年內具備商業可行性。

這支研究小組由美國外交關係協會和阿斯朋印度研究所共同發起,成員包括前美國國家情報總監丹尼斯·布萊爾和印度前駐美大使納雷什·查德拉。美國空軍首席未來暢想家、阿拉巴馬州麥克斯韋空軍基地戰略與技術中心負責人邁克爾·史密斯上校表示:「如果我們能夠取得成功,這項計劃可以向世界任何地點輸送安全清潔電能。政府和工業界需要進行合作,展開這方面的研究。」

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