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    空間太陽能發(fā)電時代或來臨

    2011-09-20 23:42:17 太陽能發(fā)電網(wǎng)
    今年3月,日本地震海嘯引發(fā)的巨大核災難,讓世界各國重新對核能發(fā)電政策進行審視。德國隨即宣布要逐漸全面退出核電領(lǐng)域,而作為核電大國的日本,也公開表示將對其倚重核能的傳統(tǒng)國策作出重要調(diào)整。 面對日益膨脹的能源需求和逐漸枯竭的常規(guī)能源,很多國家都處在能源發(fā)展的十字路

      今年3月,日本地震海嘯引發(fā)的巨大核災難,讓世界各國重新對核能發(fā)電政策進行審視。德國隨即宣布要逐漸全面退出核電領(lǐng)域,而作為核電大國的日本,也公開表示將對其倚重核能的傳統(tǒng)國策作出重要調(diào)整。

      面對日益膨脹的能源需求和逐漸枯竭的常規(guī)能源,很多國家都處在能源發(fā)展的十字路口;蛟S,向太空要能源的時刻要來了。


      通俗來講,空間太陽能發(fā)電就是在太空中接收太陽能,并將其轉(zhuǎn)化成電能并輸送到地面上的一種能源獲取模式。它利用發(fā)射大型太陽能衛(wèi)星,在地球同步軌道吸收太陽能并轉(zhuǎn)化為電能,然后以微波或激光為介質(zhì)把能源傳送回地面的大型天線站(或天線陣群),并最終轉(zhuǎn)為基本電力。


      歐洲空間能源集團高級副總裁、美國核安全專家徐楓博士介紹說,核電經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,目前在全球的電能占比中已占到16%,其中在部分國家已成為主要能源之一。比如,美國占到了20%、日本達到50%以上,法國更是高達78%.然而,核能作為高度復雜、危險的技術(shù),其風險隱患是永遠都無法回避的。


      同時,考慮到資源有限性的制約,非化石能源取代化石能源成為各國的共識。但傳統(tǒng)可再生能源將無法滿足人類對長期穩(wěn)定能源的需求:水能資源分布不均,資源有限,發(fā)電不穩(wěn)定,會造成生態(tài)環(huán)境影響;風能發(fā)電不穩(wěn)定,大面積風力發(fā)電會破壞大氣環(huán)境的平衡;生物質(zhì)能資源較少;地熱、潮汐能等技術(shù)尚不成熟,大規(guī)模開發(fā)還存在困難……


      正如歐洲空間能源集團總裁斯泰芬?騰瑟爾所說,“我們致力于利用世界上最有價值的財產(chǎn)--太陽:地球上原始的、僅有的、也是真正可持續(xù)的資源。


      他舉了個例子:假設(shè)1個1千兆瓦的空間太陽能電站壽命為30年,發(fā)電量不到2400億千瓦每小時,以目前的地面太陽能電價,直接收益不超過2600億人民幣。再考慮到能源價格的增長、低碳能源所帶來的附加值,實際收益將高于這一數(shù)值,這將造成收入難以補償整個系統(tǒng)的建造運行成本。所以,就目前航天器研制技術(shù)和發(fā)射成本來看,空間太陽能電站的性價比并不高。


      而產(chǎn)能和發(fā)射能力也對空間太陽能的開發(fā)利用提出了巨大挑戰(zhàn)。李明認為,為了實現(xiàn)商業(yè)化和低成本,空間太陽能電站應當形成規(guī);a(chǎn)業(yè)化。這對于現(xiàn)有的航天器制造水平和發(fā)射能力提出非常高的要求!比绻f美日等國在過去30年對空間太陽能電站所進行的可行性評估報告均顯示‘除經(jīng)濟成本之外沒有重大理論和技術(shù)上的障礙’的話,那么近年來全球光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的重大突破性發(fā)展,使得光伏和薄膜電池的成本大規(guī)模降低,而單位面積的發(fā)電效率和材料重量也大大突破!靶鞐鬟是看好空間太陽能發(fā)展能突破成本這個大障礙但這并不是說空間太陽能的大規(guī)模開發(fā)利用就可以指日可待了。中國科學院院士、”兩彈一星“元勛王希季就表示,要達到具有空間電站的研制和建設(shè)能力的水平,還需要做大量的研究、發(fā)展、試驗和驗證工作。


      王希季認為,發(fā)展空間電站首先要重視安全問題,初期發(fā)展規(guī)模要適度。其次要特別重視重型空間運輸、高效率無線能量傳輸、組裝和維修等共性關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。


      徐楓也補充指出,技術(shù)并非發(fā)展空間太陽能最主要的障礙,國家政策支持與否、國家政策支持力度才直接關(guān)系到空間太陽能的開發(fā)程度和市場應用速度,也直接關(guān)系到空間太陽能產(chǎn)業(yè)能否迎來發(fā)展春天。


      對于未來,王希季憧憬道:”大規(guī)模開發(fā)利用空間太陽能將極大提高經(jīng)濟發(fā)展速度和質(zhì)量,從而引發(fā)技術(shù)革命甚至產(chǎn)業(yè)革命。“


      



    作者: 來源:中國航天報 責任編輯:admin

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