刊登日期 : 2023-06-09
美國科學家布成功從太空向地球「隔空傳電」,邁出建造太空太陽能電站重要一步,消息引起各方關注。其實中國也早有類似的「逐日工程」,它的進展如何?
「逐日工程」|太空太陽能發電效率勝地球
既乾淨,又用之不竭的太陽能是人類未來的希望,但地球上受大氣層、天氣、季節、晝夜等因素影響,太陽能的利用率不高,所以科學家上世紀60年代便目光投向太空──在軌道上建造太陽能電站。
專家估計,同一面積的太陽能發電板,在太空中能夠產生的電力,可以達到在地球的百倍以上。
在太空生產的電力如何供應地球?這是最太空太陽能最難克服的問題,科學家想出的辦法之一,是把它轉化成微波傳送,在地球接收後再還原成電力。
延伸閱讀:2030年「隔空傳電」供應地球 中國把太陽能電站建上太空
「逐日工程」|完整地面驗證系統2022年驗收
這聽來很是科幻,但其實很多國家的科學家都已展開研究,當中固然涉及搭建太空太陽能電站的工程難題,更要驗證「隔空傳電」的技術是否可行。
中國在這方面起步較晚,但發展迅速,至2018年更啟動了「逐日工程」,力爭2030年建設一座兆瓦級太空太陽能試驗電站。
據了解,「逐日工程」研究團隊經過理論分析、仿真計算,及室內傳能驗證後,已在陝西的西安電子科技大學內,建起世界首個完整的太空太陽能電站地面驗證系統,並已於2022年6月驗收。
該系統直觀來說就像一個75米高巨型鋼架,上方安裝着聚光、光電轉換系統(可以理解為光伏發電),以及把電力轉化為微波和傳輸出去的部件。
「逐日工程」|美國團隊首實現「天地供電」
而接近底部的是接收天線,驗證地球如何接收從太空傳來的微波,然後再整流還原為電力的環節。
目前進一步驗證工作仍進行中。
話說回來,美國科學家在相關研究有快馬加鞭之勢。加州理工學院團隊2023年初把一顆有太陽能板、微波發射器等設備的衛星送上太空,隨後成功把光伏電力轉化成的微波射向地球,由該校一幢校舍天台上的接收器接收。
這是人類第一次「天地供電」,更是開發太空太陽能重要一步。而大家可以預期的是,中國科學家在完成地面完整驗證後,也將有類似,或更高技術的「天地供電」。