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标题: 美媒：人类即将开始从太空收集能源 [打印本页]

作者: 尹秀贵 时间: 2023-6-11 08:22
标题: 美媒：人类即将开始从太空收集能源
据美国《消息周刊》网站1月5日报道，美国加州理工学院的研究人员将太阳能电池板送入太空，从轨道上收集太阳能，从而创造了可再生能源汗青。
1月3日，加州理工学院的研究人员乐成发射了太空太阳能演示器（SSPD）。这是一个航天器原型，可在不受大气层和昼夜循环影响的环境下收集太阳能。航天器将使用无线传输方式将太阳能送回地球。
地球上的太阳能电池板使用光伏效应，将太阳光直接转化为电力。其中，光子撞击硅光伏电池，导致原子中的电子被击出，从而产生电流。也可以使用聚光太阳能热发电（CSP）技能从阳光中收集能量，即使用反射镜或透镜聚集阳光，让阳光转化为热能，最终产生高温蒸汽，经由涡轮发电机转化为电力。
2021年，太阳能发电占世界发电量的4%。
不外，地球上太阳能的一大缺点是只能在白天聚集能量，而且发电效率受季节和云层覆盖的影响。这些题目在太空中可以制止。
SSPD由三个部门组成，每个部门将举行单独的实验。第一个实验是可部署在轨超轻复合质料实验（DOLCE），它将测试模块化航天器的部署。DOLCE是一个6英尺（约合1.83米）见方的结构，它将测试最终释放一个一公里级航天器集群所需的机制。第二个实验是ALBA，它将测试32种差异范例光伏电池中哪一个在太空中最高效。末了一个实验是微波阵列用于功率传输的低轨道实验（MAPLE），它将测试使用微波传输能量。
不外，要让这项新兴技能投入运转，需要凌驾一些紧张的里程碑。
天气科学家、美国全国大气研究中央良好学者凯文·特伦伯思对《消息周刊》记者说：“在我看来，最大的挑战是把太阳能传输回地球，期间不出现巨大消耗或其他题目（好比太阳能光柱落到预定区域以外的地方）。”
他说：“这在太空中应该不成题目，由于太空中没有空气。但只要受到大气原子（电离层中的带电原子）和分子的影响，就会发生散射的环境。”
特伦伯思说，最严峻的题目有可能是水蒸气引起的，由于水蒸气吸取阳光并产生一些局部热量。这削弱了能量传输及其效率。
他说：“地球的一些地域，好比亚热带地域，水蒸气较少，可以提供某种窗口。但我不知道，在旋转的地球上怎样对准并有效使用这些窗口。如今，这个题目在一定水平上可以制止，方法是将太阳能转化为微波能，微波能可以比力容易地通过大气传输，除非受到雨滴或粒子的影响。在地球上，微波塔被用于在10英里（约合16公里）左右、而不是数百英里范围内发射能量。”
他说：“一个很大的题目是，太阳能四散开来，而不是聚集在一起。使用巨大的天线可以实现更好地聚集，但即便是如许，也需要巨大的吸收器。”
即使这种技能被发现能奏效，一些人也不认为它会被采取。
太阳能电池科学家、澳大利亚悉尼大学副传授托马斯·怀特对《消息周刊》记者说：“我以为很难想象这种方法怎样能与地球上的光伏发电举行竞争，即使为了提供24小时供应而把储能成本思量在内。”
他说：“尽管对未来的技能发展有一些非常乐观的设想，但（欧洲航天局最近委托举行的一项成本效益分析）提出，到2045年，其潜伏的平准化度电成本（LCOE）将在每千瓦时3.8至10.6欧分之间。现在地球上的光伏LCOE已经在每千瓦时3欧分左右，而且逐年低落，因此到2045年将远远低于这个代价。储能成本也在迅速降落。”
怀特说，假如基于太空的太阳能电池获得乐成，它们将不得不与现有技能举行竞争，而现有技能已经得到充分认识和实地证实，成为最廉价的发电方式之一，而且走上了一条非常可预料的成本低落之路。
泉源：参考消息网

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