加州理工寄望太空太阳能发电 明年开启早期技术演示
来源:cnbeta 发表于2021-11-07 11:29:08 编辑:时寒峰
摘要: 原标题:加州理工寄望太空太阳能发电 明年开启早期技术演示 太阳能被人类寄予了对于清洁能源的厚望,但受日夜交替和天气因素的影响,光伏面板无法

  原标题:加州理工寄望太空太阳能发电 明年开启早期技术演示

  太阳能被人类寄予了对于清洁能源的厚望,但受日夜交替和天气因素的影响,光伏面板无法始终做到恒定的全功率输出。为了尽最大限度地利用这一资源,许多人将希望寄托到了太空 24 / 7 光伏发电 + 无线传输到地面站的方案。加州理工学院的 Michael Kelzenberg 表示:“太空太阳能的最大优势,就是能够日夜持续工作”。


  在恶劣的气候背景下,太空太阳能已变得较以往任何时候都更加重要。随着世界各地领导人因 COP26 气候峰会而齐聚苏格兰格拉斯哥,这一选项有望极大减少我们的碳足迹。

  即便无法单独通过太空太阳能来化解气候危机,但绿色创新对于达成 2015 年巴黎气候协定的目标 —— 于本世纪末将全球变暖控制在 2 ℃(3.6 ℉)之内 —— 还是至关重要的。

  早在 1900 年代初期,俄罗斯科学家兼数学家 Konstantin Tsiolkovsky(又被称作航天 / 载人航天之父)就已经提出了一系列在地球之外应用人类技术的未来设想。

  自从贝尔实验室于上世纪 50 年代发明了第一个混凝土“太阳能电池板”以来,国际科学家们就一直在努力让这个梦想成为现实,其中就包括美日等国家的研究人员、美国军方、以及加州理工学院带领的研发团队。

  项目高级研究科学家 Michael Kelzenberg 表示,学界于 1960 年代末 - 1970 年代开展了广泛的太空太阳能研究,那是段类似于阿波罗计划的鼎盛时期。

  遗憾的是,受材料体积重量的影响,早期技术不够先进、更别提经济高效地实现预期目标,尤其是怎么将光伏装置艰难地送到太空。

  不过项目首席研究员 Harry Atwater 道出了一个好消息,因为加州理工学院的研究团队,正致力于将光伏组件的质量减少到 1/10 乃至 1/100 。

  如上图所示,新型光伏面板的结构相当轻巧、紧凑、并且能够轻松折叠。每个模块化的组件都具有完整的功能,并且能够在太空中联合起来工作。

  据悉,研究团队一直设想着通过一系列复合材料,来打造一种理想中的超轻结构。尽管与地面上使用的光伏面板相比,其转化效率可能低一些。

  但 Kelzenberg 指出,太空中的“转化率”并不是重点,因为这些太阳能帆板可以 24 / 7 地持续工作,而且不受风雨云等气候因素的影响。

  当阳光照射在这些太空光伏组件上时,它们会吸收汇聚直流电能,然后我们可以将它转化为射频能量(微波辐射),无线传输到地面端的接收站。

  如此一来,除非经历极端恶劣的天气,太空太阳能的输送才会被中断。常规的雨雾、夜间、较温和的风暴,并不会对其产生多少不利影响。

投稿邮箱:lukejiwang@163.com
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