Великобритания может построить в космосе солнечную электростанцию ​​стоимостью 16 миллиардов фунтов стерлингов. Вот как это будет работать

Правительство Великобритании по сообщениям, учитывая предложение стоимостью 16 миллиардов фунтов стерлингов построить солнечную электростанцию ​​​​в космосе.

Да, вы правильно прочитали. Солнечная энергия космического базирования является одной из технологий, которые должны быть представлены в правительственной программе. Инновационный портфель Net Zero. Это было определено как потенциальное решение, наряду с другими, которое поможет Великобритании достичь нуля к 2050 году.

Но как бы солнечная электростанция в космосе работай? Каковы преимущества и недостатки этой технологии?

Космическая солнечная энергия предполагает сбор солнечной энергии в космосе и передачу ее на Землю. Хотя сама идея не нова, последние технологические достижения сделали эту перспективу более достижимой.

Космическая солнечная энергетическая система включает в себя спутник солнечной энергии — огромный космический корабль, оснащенный солнечными панелями. Эти панели генерируют электричество, которое затем по беспроводной связи передается на Землю с помощью высокочастотных радиоволн. Наземная антенна, называемая ректенной, используется для преобразования радиоволн в электричество, которое затем передается в энергосистему.

Космическая солнечная электростанция на орбите освещается солнцем 24 часа в сутки и поэтому может непрерывно вырабатывать электроэнергию. Это представляет собой преимущество перед наземными солнечными энергетическими системами (системами на Земле), которые могут производить электроэнергию только днем ​​и зависят от погоды.

Учитывая, что мировой спрос на энергию, по прогнозам, увеличится на почти 50 процентов к 2050 году космическая солнечная энергия может стать ключом к удовлетворению растущего спроса на электроэнергию в мире. энергетика сектор и борьба с глобальным повышением температуры.

Некоторые проблемы

Космическая солнечная электростанция основана на модульной конструкции, где большое количество солнечных модулей собирается роботами на орбите. Транспортировка всех этих элементов в космос сложна, затратна и нанесет ущерб окружающей среде.

Ассоциация вес солнечных батарей была определена как ранняя проблема. Но это было решено путем разработки сверхлегкие солнечные батареи (солнечная панель состоит из меньших солнечных элементов).

Космическая солнечная энергия считается технически осуществимой прежде всего благодаря достижениям в ключевых технологиях, включая легкие солнечные элементы, беспроводная передача энергиии космической робототехники.

Важно отметить, что для сборки даже одной космической солнечной электростанции потребуется много запусков. Хотя космическая солнечная энергия предназначена для сокращения выбросов углерода в долгосрочной перспективе, существуют значительные выбросы, связанные с космическими запусками, а также затраты.

Ракеты в настоящее время не являются полностью многоразовыми, хотя такие компании, как Пространство X работают над изменением этого. Возможность полностью повторно использовать системы запуска значительно снизит общую стоимость космической солнечной энергии.

Если нам удастся успешно построить космическую солнечную электростанцию, ее эксплуатация также столкнется с рядом практических проблем. Солнечные батареи могут быть повреждены космическим мусором. Кроме того, панели в космосе не защищены атмосферой Земли. Воздействие более интенсивного солнечного излучения означает, что они деградирует быстрее, чем на Земле, что уменьшит мощность, которую они могут генерировать.

Ассоциация затрат Беспроводная передача энергии — еще одна проблема. Передача энергии на большие расстояния (в данном случае от солнечного спутника в космосе на землю) затруднена. Согласно современным технологиям, лишь малая часть собранной солнечной энергии достигнет Земли.

Пилотные проекты уже реализуются

Ассоциация Космический проект солнечной энергетики в США разрабатывает высокоэффективные солнечные элементы, а также систему преобразования и передачи, оптимизированную для использования в космосе. Соединенные штаты Морская научно-исследовательская лаборатория испытал солнечный модуль и систему преобразования энергии в космосе в 2020 году. Между тем, Китай объявил о прогрессе в их Космическая солнечная станция Бишань, с целью иметь функционирующую систему к 2035 году.

В Великобритании разработка космической солнечной энергетики стоимостью 17 миллиардов фунтов стерлингов (включая эксплуатационные расходы) считается жизнеспособной концепцией, основанной на недавних Отчет Frazer-Nash Consultancy. Ожидается, что проект начнется с небольших испытаний, которые приведут к запуску солнечной электростанции в 2040 году.

Спутник на солнечной энергии будет иметь диаметр 1.7 км и весить около 2,000 тонн. Наземная антенна занимает много места; примерно 6.7 км на 13 км. Учитывая использование земли по всей Великобритании, она, скорее всего, будет размещена в оффшорной зоне.

Этот спутник будет поставлять 2 гигаватт электроэнергии в Великобританию. Хотя это существенная сумма, это небольшой вклад в генерирующие мощности Великобритании, т.е. около 76 гигаватт.

Учитывая чрезвычайно высокие первоначальные затраты и медленную окупаемость инвестиций, для реализации проекта потребуются значительные государственные ресурсы, а также инвестиции частных компаний.

Но по мере развития технологий стоимость космического запуска и производства будет неуклонно снижаться. А масштаб проекта позволит наладить массовое производство, что должно несколько снизить стоимость.

Сможет ли космическая солнечная энергия помочь нам достичь нуля к 2050 году, еще неизвестно. Другие технологии, такие как разнообразное и гибкое хранение энергии, водород и рост системы возобновляемой энергии лучше понимаются и легче применяются.

Несмотря на проблемы, космическая солнечная энергия является предшественником захватывающих исследований и возможностей для развития. В будущем эта технология, вероятно, будет играть важную роль в глобальном энергоснабжении.

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Изображение Фото: НАСА, общественное достояние, через Wikimedia Commons

• Коинсмарт. Лучшая в Европе биржа биткойнов и криптовалют.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. БЕСПЛАТНЫЙ ДОСТУП.
• КриптоХок. Альткоин Радар. Бесплатная пробная версия.
• Источник: https://singularityhub.com/2022/03/18/a-solar-power-station-in-space-heres-how-it-would-work-and-its-potential-benefits/