近日,記者從入駐兩江協同創新區的長春理工大學重慶研究院獲悉,“激光無線傳能基地”正式落地該院,將圍繞空間太陽能電站激光遠程傳能技術,推動構建“空間太陽能航母”等進行科研攻關。目前,“基地”已著手開展激光傳能無線傳輸實驗,為空間太陽能電站研究提供地面模擬驗證。
太陽能發電是一種能量轉換效率極高的清潔發電方式
近日,記者從入駐兩江協同創新區的長春理工大學重慶研究院獲悉,“激光無線傳能基地”正式落地該院,將圍繞空間太陽能電站激光遠程傳能技術,推動構建“空間太陽能航母”等進行科研攻關。目前,“基地”已著手開展激光傳能無線傳輸實驗,為空間太陽能電站研究提供地面模擬驗證。
太陽能發電是一種能量轉換效率極高的清潔發電方式,但受大氣層等影響,照射到地球表面的太陽光,一般只有大氣層外的70%左右。如果在地球大氣層外的太空中建造發電站,發電效率將大幅提高,而且不會受到地球表面晝夜交替、天氣情況和地球緯度等影響。
我國在2011年正式提出了空間太陽能電站發展“路線圖”,大概設想是,將巨大的太陽能電池陣放置在地球軌道上,組成空間太陽能電站。這是實現太陽能大規模穩定利用的重要方式,也將成為解決未來能源和環境問題的主要戰略選擇之一。不過,空間太陽能電站建設一直面臨著一個世界性的難題,即無線能量傳輸技術,大功率、遠距離無線傳能技術的突破是一個必須跨越的難關。
研究院相關技術負責人介紹,遠程無線傳能主要有微波傳能和激光傳能兩種模式。微波傳能,波束聚集困難,對于飛行器而言,接收天線面積和重量受限,嚴重制約了微波能的有效接收;同時,大功率微波,難免產生電磁干擾,系統的電磁兼容面臨新的挑戰。而激光傳能,具有很小的束散角,方向性好,能量集中,接收激光光伏電池的面積和重量,容易滿足飛行器輕質、高效的需求。
另外,隨著無人機技術的飛速發展和應用的日益廣泛,延長無人機續航時間以滿足特殊場合的任務需求,飛行中的無線遠程充電技術也是未來空間能源技術的重要發展方向。
對于空間太陽能電站遠程無線傳能的問題,長春理工大學重慶研究院主張通過激光器將太陽能轉化為光能,傳回地面收集站,地面收集站通過探測器,接收到光能,繼而將其轉化成電能向外輸出,為人類提供巨大的清潔能源儲備。
目前,該院正推動開展大功率激光遠程充電、激光發收系統的高精度激光波束跟蹤和目標定位等研究,力爭突破發收激光波束匹配、低反射非均勻接收激光光伏電池陣組陣、光伏電池陣散熱發電等技術瓶頸,先期完成面向飛行器應用的激光多波束跟蹤充電系統搭建。
研究院相關技術負責人表示,上述研究,對發展空間太陽能電站激光遠程傳能關鍵技術,構建“空間太陽能航母”及開展飛行器充電應用研究都具有重要意義。
長春理工大學重慶研究研于去年成立了“空間光電技術國家地方聯合研究工程中心重慶研究院分中心”,推動開展空間激光通信與無線傳能科學裝置建設工作,同時組建了教育部深空探測聯合中心長春理工大學分中心(激光通訊與無線傳能),“空間激光通訊與無線傳能”團隊針對無人車激光通訊與傳能技術開發與重慶某科技公司達成深度合作協議。
下一步,該院將重點圍繞空間光通訊、高端裝備制造、精準數字醫療、系統芯片、激光技術及應用等關鍵技術及設備,積極開展產業化工作,努力形成一批高新技術產品,孵化一批高新技術企業,構建成果孵化體系,打造共享科技成果孵化器。
作者:佘振芳 來源:華龍網
責任編輯:jianping