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  • 1 # 核先生科普

    衛星技術發展到目前已經有60多年,目前主要用於氣象觀測、軍事偵察、資源勘探以及通訊等功能,衛星太陽能電站是個新型的用途,聽起來很新穎,其實這個概念在上世紀60年代就已經提出。

    太空中的太陽能電站

    顧名思義,衛星太陽能電站是在建設在太空中太陽能,將太陽能轉化成電能,然後以微波的形式傳回地球,在由地球上專用的接收系統接收後供人類使用。

    1968年,美國工程師格拉舍在《自然》雜誌上發表文章《來自太陽的能源:它的未來》,首次提出了衛星太陽能電站的設想。

    衛星太陽能電站不是建設在天然衛星上的,而是建設在人造衛星上的,因為如果建設在天然衛星上,首先也會有一半時間無法被太陽直射的時候,這樣太陽能的利用率就低,而且由於天然的衛星如下圖也在繞太陽公轉,這樣與地球的相對位置一直在變,向地球傳輸能量是個巨大的問題。

    人造衛星太陽能電站的優點

    人造衛星太陽能電站建設在地球同步衛星軌道上,即距離地球大約36000公里的軌道上,由於地球上的太Sunny有大氣層的阻擋,只有約47%可以射到地面上,由於地球的自轉,僅有不到一半的時間可以用來太陽能發電。如果我們在同步衛星軌道上建設有不只一個太陽能板(美國太平洋煤氣電力公司計劃是12個),那麼就可以保證全天候的太陽能接收,且無大氣層的阻擋,極大的提高利用率。

    利用的無限能量傳輸技術wpt,波長大概在1mm——1m之間,具有傳輸速度快——光速傳播,能量損耗小的特點,且傳輸方向可以變向,不受地球引力差的影響。

    目前沒有利用衛星太陽能電站的原因

    太陽能電站僅僅是未來解決能源危機的眾多方法之一,就如同為啥中國現在不大規模使用可再生能源,目前的技術手段就可實現衛星太陽能發電,但是衛星太陽能電站也有一些欠佳之處,比如投資成本高,目前發射同步衛星的成本是幾十億到上百億,發射一顆太陽能衛星的成本肯定在數百億。

    後續的維護難度大,成本高也是需要考慮的一大問題,宇宙中不僅有射線還有來自太空垃圾的威脅,衛星太陽能翼板體積巨大,極易被太空垃圾誤傷。

    綜上,衛星太陽能電站可以作為解決能源危機的應急備用選擇,目前還不具備解決能源危機的能力。

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