태양광 발전을 위한 제안 우주에서 아래로 1970년대부터 존재했지만 이 아이디어는 오랫동안 공상과학 소설에 불과한 것으로 여겨져 왔습니다. 그러나 이제 유럽은 그것을 현실로 만드는 것에 대해 진지하게 생각하고 있는 것 같습니다.
우주 기반 태양광 발전 (SBSP)는 태양광을 수집하기 위해 궤도에 거대한 태양 전지판 어레이를 구축한 다음 수집된 에너지를 마이크로파 또는 고출력 레이저를 통해 지구로 다시 보내는 것을 포함합니다. 이 접근 방식은 밤이 없고 악천후가 없고 대기에서 빛을 감쇠할 대기가 없다는 점을 포함하여 지상 태양열 발전에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. s가.
그러나 우주에서 그러한 대형 구조물을 구축하는 것과 관련된 엔지니어링 문제와 관련된 기술의 복잡성으로 인해 아이디어는 지금까지 드로잉 보드에 남아 있었습니다. 유럽우주국(European Space Agency)의 요제프 아슈바허(Josef Aschbacher) 사무총장은 그것을 바꾸고 싶어합니다.
이 기술을 오랫동안 옹호해 온 Aschbacher는 최근 새로운 계획을 발표했습니다. 연구 및 개발 프로그램 전화본격적인 역할을 위한 토대를 마련할 ed Solarisl금세기 후반에 기술에서 벗어났습니다. 이 제안은 XNUMX월 회의에서 기관에 대한 자금 지원 결정을 내리는 ESA 위원회에 제출될 것입니다.
"공간 기반 s그건 power는 유럽의 탄소 중립성과 에너지 자립을 향한 중요한 단계가 될 것입니다.” 그는 트위터. "우리는 이미 주요 빌딩 블록을 가지고 있지만 분명히 말하겠습니다. 프로젝트가 성공하려면 여전히 많은 기술 개발과 자금이 필요합니다."
움직임은 두 가지 보고서 발표 영국에 기반을 둔 컨설팅 회사인 Frazer-Nash와 독일에 기반을 둔 Roland Berger가 SBSP의 타당성을 평가하기 위해 기관에서 의뢰했습니다. 두 사람 모두 이 기술이 금세기 중반까지 가격면에서 다른 형태의 전기와 경쟁할 수 있다고 결론지었지만, 일부 수치는 놀랍습니다.
Frazer-Nash 보고서는 다음과 같이 추정했습니다. 연구 및 개발 프로토타입 SBSP 위성에 도달하는 데 필요한 투자는 15.8억 유로(15.8억 달러)에 달할 수 있습니다. 최초의 운영 위성을 구축하는 데는 약 9.8억 유로가 소요될 수 있으며 수명 기간 동안 운영하는 데 3.5억 유로가 추가로 소요될 것입니다. 더 많은 위성이 건설될수록 더 저렴해지기 때문에 보고서는 다음과 같이 예측합니다. 그 열 번째로 위성, 자본 비용은 7.6억 유로로, 운영 비용은 1.3억 유로로 떨어졌습니다.
그러나 적절한 양의 전력을 제공하는 데 수십 개의 위성이 필요할 가능성이 있다는 점을 감안할 때 이러한 비용은 빠르게 누적될 것입니다. 보고서에 따르면 54개의 "기가와트급" SBSP 위성을 개발하고 운영하는 데 418억 유로가 소요되며 지상 에너지 생산 및 CO601 배출 절감으로 인한 2억 유로의 이익이 상쇄됩니다.s 감소.
그리고 그 수치는 꽤 무거운 경고의 대상이 되는 것 같습니다. 롤랜드 버거 신고 "핵심 기술 및 제조 접근 방식의 상당한 발전"을 고려할 때 각 SBSP 위성에 대해 유사한 비용 견적에 도달했습니다. 그러나 그들이 우리가 최소한의 발전을 본다는 가정을 기반으로 비용을 계산했을 때 8.1억 유로의 가격표가 33.4억 유로로 뛰었습니다.
발전이 필요한 부분이 많습니다. 우선, 이 인공위성은 우리가 이전에 우주에 건설한 어떤 것보다 훨씬 더 큽니다. Roland Berger 보고서는 15 평방 미터(5.8 평방 f)에 비해 약 8,000 평방 킬로미터(86,000 평방 마일)의 총 면적을 가질 것으로 추정합니다.eet) 국제 우주 정거장.
각 위성의 무게는 10 450톤의 ISS보다 몇 배나 더 많으므로 원자재를 궤도에 올리려면 현재 발사 용량이 거의 200배 증가해야 합니다. 일단 거기에 도달하면 이러한 구조는 로봇 조작과 AI 모두에서 엄청난 개선이 필요한 자율 로봇(원격 제어 로봇과 반대)에 의해 조립되어야 합니다.
물리적으로 이러한 시스템을 함께 배선 would Roland Berger 보고서에 따르면 너무 많은 발사 중량을 추가하여 구조를 구성하는 대략 XNUMX백만 개의 구성 요소가 would 무선으로 제어 및 모니터링해야 합니다. 이는 우리가 지금까지 구축한 것보다 훨씬 더 복잡한 센서-액추에이터 네트워크를 나타냅니다.
아마도 가장 큰 과제는 효율성을 높이는 것입니다. 무선 전력 전송 체계. Roland Berger 보고서는 United States Naval Research가 연구소는 약 XNUMX마일의 거리에서 킬로와트의 전력을 전송하는 데 성공했지만 우주를 통해 수천 킬로미터에 걸쳐 기가와트를 고효율로 전송하려면 근본적인 돌파구가 필요합니다.
경우 솔라리스 프로젝트 계속 진행되면 고효율 태양 전지, 무선 전력 전송 및 로봇 궤도 조립 분야에서 최첨단 기술을 발전시키는 데 중점을 둘 것입니다. 이 프로그램은 2025년까지 실행되도록 설계되었으며, 이 시점에서 ESA가 완전한 개발을 추구할지 여부를 결정할 수 있는 충분한 정보를 제공할 것으로 기대됩니다.
그러나 도전의 규모를 감안할 때 일부에서는 SBSP가 현실이 될 가능성이 거의 없는 파이 인 스카이 계획이라고 생각합니다. 처럼 ARS Technica Elon Musk는 이 아이디어를 조롱한 것으로 유명하며 물리학자인 Casey Handmer의 분석에 따르면 전송 손실, 열 손실, 물류al 비용과 우주의 혹독한 환경에서 살아남기 위해 기술을 구축해야 하는 데 따르는 불이익은 SBSP가 수천 시간이 될 것임을 의미합니다.s 지상파 태양광 발전보다 비쌉니다.
그러나 ESA가 유일한 것은 아닙니다. 한 이 아이디어를 추구합니다. 일본 적어도 2014년부터 SBSP를 진지하게 조사해 왔으며, 최근에는 영국 와 중국 대열에 올랐다.
이러한 정부 중ve SBSP를 현실로 만드는 데 필요한 종류의 자원을 투입하는 위 볼 수있다, 비자 면제 프로그램에 해당하는 국가의 시민권을 가지고 있지만 모멘텀이 형성되고 있는 것 같습니다.
이미지 크레디트: ESA/Andreas Treuer
