中國彎道超車,建設世界首個空間太陽能電站,2030年投入使用

2020-09-17分类:科學

在我們的日常生活以及生產發展過程中,都需要依賴各種各樣的智慧裝置,這些裝置功能的發揮不僅得益於技術的進步,而且還依賴於能源的供應。隨著現在科學技術的升級,人們要想維持更加文明的社會,就需要更多的能源來支撐。早就有科學家提出建設空間太陽能發電站可以解決能源的供應問題,各國都有了不同方面的實踐,我國建設的空間太陽能發電站,有望在2030年建造完成,將成為第一個建成具有實用價值的國家。

根據能量守恆定律,世界上的能源總量隨著使用就會不斷減少,一些能源物質在使用過程中還會形成溫室氣體給地球環境造成一定的損害。所以各國專家都在積極開發太陽能等清潔能源,為了在最大程度上提升太陽能的利用效率,為人類創造更多的價值。科學家提出透過空間太陽能發電站的建設可以解決能源短缺的問題,這將會改變能源的格局。

空間太陽能電站,最早是由美國的一位科學家提出。其是指在空間內將太陽能轉化成電能,再透過無線能量傳輸方式傳輸到地面的電力系統。其執行需要在地球的執行軌道上搭建一個由太陽能電池組成的巨大矩陣。

空間太陽能電站在空間利用太陽能,不受季節、晝夜變化的影響,接收的能量密度高,每平方米就能接收電能1353瓦,這是地面平均光照功率的7-12倍。這也就意味著空間太陽能可以實現連續24小時無休的發電工作,而且其發電力量相當於地面的核電站。當然,空間太陽能電站也不受大氣的影響,能夠穩定將能量傳輸到地面,非常適合對太陽能的大規模開發和利用。在地球同步軌道,有99%的時間可以穩定接收太陽輻射,向地面固定區域進行穩定的能量傳輸。

就以地面的太陽能發電來說,其不僅要受到陰雨天氣的影響,而且在夜晚也無法繼續發電。其中當太陽能穿過臭氧層之後,能量也被吸收了一半左右。空間太陽能發電站的建設反而可以排除一切干擾因素來接收太陽能,這在最大程度上,避免了太陽能在傳遞途中的浪費。

這也就是說,空間太陽能電站可以滿足地球各個角落的電能,可以向偏遠地區、海島或是山區供電,還可以靈活用於地面移動目標的供電。當然還可以利用它進行空間燃料生產和空間加工製造,實現空間工業的發展。

而現在,我國有望成為首個建成具有實用價值空間太陽能電站的國家。早在2008年,我國就已經將空間太陽能電站的研發納入規劃。在今年年初,我國首個空間太陽能電站實驗基地也已經在重慶開始了啟動建設。據相關訊息透露,在重慶啟動的實驗基地專案,將會在2021-2025年建設中小規模平流層太陽能電站並實現併網發電,在2025年之後將開始建設大規模的空間太陽能電站,將在2030年建造完畢並投入使用。

關於空間太陽能電站的研發,多國現在都已提上日程。據說其功能不光是實現能源的取用不竭,還和月球資源的開發有一定的關係。諷刺的是,美國是最早提出的理念,但中國將會第一個完成實踐。相信隨著中國技術能力的不斷提高,將會成為全球首個將科幻變成現實的國家。

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