Космічна сонячна енергія / концепція супутника

Одним з основних перешкод, що утримують сонячну енергію, є невід’ємна проблема ситуації, яка виникає з атмосферою над головою.

Сонячні елементи на поверхні Землі можуть генерувати електрику тільки тоді, коли сонце знаходиться в небі, і для багатьох країн, особливо в північній півкулі, постійні хмари можуть стати причиною демпфера сонячної економіки. Але що, якщо б ви могли обійти атмосферу взагалі, що, якби ви могли використовувати сонячну енергію безпосередньо від сонця, в космосі. У 1941 році письменник-фантаст Айзек Азімов розповів про космічні станції, які могли передавати енергію, зібрану з Сонця, на різні планети з мікрохвильовими променями в його оповіданні «Розум». Сьогодні наукова фантастика може стати науковим фактом протягом найближчої чверті століття, по крайній мірі, за словами доктора Сусуму Сасакі з Японського агентства аерокосмічних досліджень (JAXA). У квітні 2014 року JAXA опублікувала пропозицію про серію наземних і орбітальних експериментів, які можуть привести до створення функціонуючої космічної сонячної енергетичної системи 2030-х років.

 

Історія космічної сонячної енергії

Ідея збору сонячної енергії в космосі не є чимось новим. Це не зайняло багато часу після винаходу перших сонячних елементів на основі кремнію і появи космічних досліджень для того, щоб хтось зрозумів, що ці дві технології зроблять щасливий шлюб. Американський аерокосмічний інженер Пітер Глейзер написав першу офіційну пропозицію про космічну сонячну енергетичну систему в 1968 році. У 1973 році йому було надано патент № 3 781 647 для супутникового сонячно-енергетичної системи (SSPS) на предмет способу транспортування сонячної енергії на великі відстані шляхом пропускання мікрохвиль з антени в просторі на набагато більшу на землі. Напівпровідниковий приймач пізніше буде називатися rectenna. Глейзер, який був віце-президентом Arthur D. Little, Inc., уклав контракт з NASA, щоб провести більш всебічне дослідження в 1974 році. Первинного звіту було досить, щоб зробити дослідження і розробки фонду NASA в рамках проекту в 70-х і 80-х роках. Зміна в адміністраціях в кінцевому підсумку призведе до перерви в подальшому розвитку ідеї. Управління по оцінці технологій прийшло до висновку, що занадто багато невідомих щодо технічних і економічних аспектів космічної сонячної енергетичної системи.

NASA серйозно не ставилася до космічної сонячної енергії до 1999 року, потім за допомогою програми досліджень космічної сонячної енергії і досліджень (SERT) почалася нова ера. Вони заклали основу концепції сонячної енергії (SPS), використовуючи геосинхронну орбіту, і встановили загальні техніко-економічні вимоги і вимоги до проектування. Їх концепція SPS спричинила за собою систему гігават-простору з надувною фотогальванічною структурою, яка використовує сонячні теплові двигуни для вироблення електроенергії. Ключовий урок, який вийшов з цього дослідження, полягав в тому, що витрати на запуск на низькій навколоземній орбіті повинні були б впасти до 100-200 доларів за кілограм, щоб побудувати супутника стало можливим. Швидке перемотування вперед до травня 2014 року і JAXA збираються там, де вони зупинилися. Давайте докладніше розглянемо останню дорожню карту для сонячної енергії, засновану на космосі.

 

Мета

Кожна дорожня карта потребує пункту призначення, а для космічної сонячної енергії JAXA запропонувала комерційно життєздатну систему сонячної енергії на 1 гігават.

Система буде складатися з геосинхронного орбітального супутника, оснащеного сучасними кремнієвими сонячними батареями. Орбітальні дзеркала гарантують, що сонячне світло завжди концентрується на сонячних батареях супутника, оскільки він обертається з обертанням Землі, навіть коли він знаходиться на стороні Землі, протилежної до сонця. На поверхні 3-кілометрового штучного острова, оснащеного 5 мільярдами мініатюрних випрямляють антен, отримують мікрохвилі, спущені з супутника на 36 000 км вище, перетворюючи їх назад в постійний струм. Підстанція на острові направляє електрику через підводний кабель безпосередньо в жваву електричну мережу Токіо. Амбіційний проект, д-р Сасакі виділяє шість областей розвитку: бездротова передача енергії, космічні перевезення, космічне будівництво, супутниковий контроль, виробництво електроенергії і управління живленням. Про ці області розвитку ми розповімо у наступних статтях.

© 2019 Smarty.