據(jù)報道，英國政府正在考慮建設空間太陽能電站的計劃，該計劃將耗資160億英鎊（約合210億美元）。該計劃是英國政府“凈零創(chuàng)新組合”項目將投資的技術之一。與其他技術一樣，它被視為可以幫助英國到2050年實現(xiàn)凈零排放的潛在解決方案。但是，空間太陽能電站將如何運轉(zhuǎn)？這項技術又有哪些優(yōu)勢和弊端？

空間太陽能發(fā)電需要在太空收集太陽能并將其傳送到地球上。盡管這一設想本身并不新鮮，但最近的技術進步使這一前景更有可能實現(xiàn)。

空間太陽能發(fā)電系統(tǒng)需要一個太陽能衛(wèi)星，即一臺裝有太陽能電池板的巨型航天器。這些電池板可以發(fā)電，然后通過高頻無線電波將能量無線傳輸?shù)降厍?。一種名為硅整流二極管天線的地面天線將把無線電波轉(zhuǎn)換成電力，再將其傳送至電網(wǎng)。

軌道上的空間太陽能電站一天24小時都可以接收太陽光，因此可以持續(xù)發(fā)電。這比地球上的太陽能發(fā)電系統(tǒng)更具優(yōu)勢，后者只能在白天發(fā)電，并且受天氣影響。

全球能源需求預計到2050年將增長近50%，因此，空間太陽能發(fā)電可能是幫助滿足全球能源部門日益增長的需求和應對全球氣溫上升的關鍵。

空間太陽能電站基于模塊化設計，大量太陽能組件要在軌道上由機器人來組裝。把所有這些組件運入太空難度大、成本高，而且對環(huán)境有害。

首先需要解決的一個問題是太陽能電池板的重量。但這一問題已經(jīng)通過開發(fā)超輕太陽能電池得到了解決。

空間太陽能發(fā)電被認為具有技術可行性，主要是因為一些關鍵技術取得了進展，包括輕型太陽能電池、無線能量傳輸和太空機器人技術。

重要的是，僅組裝一個空間太陽能電站就需要進行多次太空發(fā)射。飛船目前無法重復使用，不過，像美國太空探索技術公司這樣的公司正在努力改變這種狀況。如果發(fā)射系統(tǒng)可以重復使用，那將大大降低空間發(fā)電成本。

即使我們成功建造了一個空間太陽能電站，其運行也面臨若干實際挑戰(zhàn)，例如太空碎片可能會破壞太陽能電池板。

另一個問題是無線能量傳輸效率。從太陽能衛(wèi)星向地面?zhèn)鬏斈芰侩y度很大。依據(jù)目前的技術，只有一小部分收集到的太陽能可以到達地球。

弗雷澤-納什咨詢公司最近的一份報告認為，在英國投資100多億英鎊建設空間太陽能電站是一個可行的概念。該項目預計將從小規(guī)模試驗開始，2040年建成并投入使用。

這顆太陽能衛(wèi)星的直徑將達到1.7公里，重約2000噸。地面天線的占地面積約為87平方公里?？紤]到英國的土地可用情況，它更有可能被設置在海外。

這顆衛(wèi)星的發(fā)電能力將達到2吉瓦。雖然這已算是不小的容量，但對英國的總發(fā)電能力（76吉瓦）貢獻并不大。

空間太陽能發(fā)電能否幫助我們在2050年前實現(xiàn)凈零排放還有待觀察。其他技術，比如多元化靈活儲能、氫的使用和可再生能源系統(tǒng)的發(fā)展，更容易被接受和應用。

盡管存在上述挑戰(zhàn)，空間太陽能發(fā)電仍有可能帶來激動人心的研發(fā)機會。未來，這項技術有可能在全球能源供應中發(fā)揮重要作用。

來源：參考消息