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未來可期的空間太陽能電站

2020-06-22 08:18  來源: 新華網

太陽能是清潔的可再生能源,它在我們的日常生活中已經有了較為廣泛的應用,如太陽能熱水器、太陽能電池等。但你知道能在太空中工作的空間太陽能電站嗎?

空間太陽能電站,主要由太陽能發電裝置、能量轉換和發射裝置、地面接收係統和轉換裝置組成。其主要工作原理是:太陽能發電裝置將太陽能轉化成為電能,再由能量轉換裝置將電能轉換成微波或激光等形式,並利用發射裝置向地面發送波束,之後由地面的接收係統接收這些波束,最後通過轉換裝置將其轉換成為電能接入電網。

之所以要在太空中建設太陽能電站,是因為太陽能在地面的利用率並不高,容易受很多因素的影響,如雲雨、季節、晝夜更替以及大氣層的吸收和散射等。並且在地面上接收的太陽能能量密度變化巨大,很不穩定。但在太空中,太陽能的利用率會大大提高。例如,1平方米的光伏電池,在多霧地區最多只能産生0.1千瓦的電力,在我國西北地區中午太陽直射時能産生0.4千瓦左右的電力,但如果是在脫離了對流層的太空中,能産生10至14千瓦的電力。

與日益枯竭、不可再生並且會帶來環境污染問題的化石能源相比,太陽能更加高效、持久、無污染;與風力、水力相比,太陽能受自然因素影響相對較小,同時覆蓋面更廣。利用空間太陽能電站,可以向偏遠地區、受災地區等特定地區供電,還可以靈活地為地面移動目標供電,同時能讓航天器擺脫巨大的太陽能電池翼,大大提高功率水平和控制精度,在未來甚至可以利用空間太陽能電站進行空間燃料生産和空間加工制造,促進空間工業發展。

本文由北京市第六十五中學一級教師胡曉艷進行科學性把關。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。

作者: 鄭玉婷   [責任編輯: 郭童]

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