天基太阳能:未来的能源来源?

什么是太空太阳能?

天基太阳能(SBSP)包括收集太阳在太空中的能量,然后无线传输到地球。有几个太阳能的优点。尽管昂贵，但它是最清洁的可再生能源，有能力提供更多的能量比未来世界的消费量或预计的消费量要高。

一种基于太空的太阳能技术过程包括使用www188bet.com用来在太空中收集太阳能反射镜或充气镜子将太阳辐射直接照射到太阳能板上，然后www188bet.com188bet亚洲体育平台喜气洋洋的它在地球上通过微波或者激光。然后能量在地球上通过a接收微波天线(微波)。

根据国家空间社会在美国，基于太空的太阳能发电有潜力其他所有能源都相形见绌的总和。他们认为，基于太空的太阳能可以提供大量的能量对环境的负面影响很小。它也可以解决我们目前的能源问题温室气体的排放问题。

下面的信息图强调了关于太空太阳能以及不同国家在研究和资助方面正在做什么。

当前全球能源消耗和趋势

世界上的能源消耗只是日益增长的。根据牛津大学《我们的世界》数据报告，目前全球一次能源消费每年超过16万太瓦时。太阳能只贡献了585太瓦时。

尽管可再生能源解决方案、投资和使用都在增加，石油、煤炭和天然气的产量仍超过80%在全球消耗的能源中，太阳能发电不足1%。

2004年至2015年，投资在可再生能源增加了600%从362亿英镑(467亿美元)上升到2206亿英镑(2848亿美元)。

目前的预测表明世界人口将达到到2050年达到97亿。随着人口的增长，世界能源消耗预计还会增长吗到2050年的50%。

此外，气候变化的影响正在加速。尽管世界上很大一部分能源来自化石燃料，化石燃料对气候变化加剧。

相比之下，太阳能是最重要的最安全的能源今天——尽管它仍然只占全球能源产量的一小部分。的死亡率从太阳能生产比煤低1230倍，它有一个二氧化碳排放量最低， 5g CO2 eq / kWh。

为什么是基于太空的太阳能?

基于太空的太阳能有几个好处;不像我们屋顶上188bet亚洲体育平台www188bet.com的太阳能电池板只能在白天发电，基于太空的太阳能可以生成连续的电一天24小时，99%的时间。

这是因为，与地球不同，太空环境没有昼夜，卫星每晚在地球阴影下的时间最多只有72分钟。

基于太空的太阳能电池板可188bet亚洲体育平台www188bet.com以产生持续提供2千兆瓦的电力。这比地球上的太阳能电池板每年产生的能量多40倍。这也是比太阳能电池板的效率www188bet.com188bet亚洲体育平台今天。

更重要的是，基于太空的太阳能将产生零温室气体排放不像其他替代能源，如核能、煤炭、石油、天然气和乙醇。目前产生最低二氧化碳的能源是核能，每千瓦时产生5g二氧化碳eq。

太空太阳能发电几乎0%的危险废物与核能相比，我们的环境。

为什么我们还没到那一步?

而基于太空的太阳能是一种创新的概念目前，我们还不能将系统完全发射到太空中。发射基于太空的太阳系是非常昂贵的。事实上，这一成本估计是目前的100倍公用事业费用。

成本高的原因之一是将电池板发射到太空的高昂成本这主要是由于目前的太阳能电池板产生的高质量每瓦。www188bet.com188bet亚洲体育平台换句话说，太阳能电池板目前www188bet.com188bet亚洲体育平台每瓦特产生的功率太大使之可行。

目前，太空发射的成本估计是£7716每公斤-大约每瓦154英镑。与业主支付的成本相比，目前的成本约为每瓦2英镑，空间成本非常高，具有竞争力。在英国的家庭中，太阳能电池板的安装成本www188bet.com188bet亚洲体育平台每瓦可低至1.5英镑。

成本高的其他原因还包括整体成本前往太空的运输成本很高。这是因为运输所有其他材料到太空需要很多航天飞机发射，而这些航天飞机是目前没有可重用。所以，不仅发射太阳能电池板本身昂贵，而且需要运输的额外材料也188bet亚洲体育平台www188bet.com很昂贵。

大量的研究和工程仍在进行中，以寻找最可行的方式，以更低的成本发射太空太阳能电池板和发射系统。www188bet.com188bet亚洲体育平台

外太空的环境也有可能对太阳能电池板造成损害。www188bet.com188bet亚洲体育平台这些包括空间碎片和极端太阳辐射它可以使太阳能电池板的降解速度比地球上安装的电池板快188bet亚洲体育平台www188bet.com8倍。

最后，有可能浪费大量的能量当运输或在传输过程中从太空到地球。因此，科学家和工程师必须继续他们的研发努力，以确保在这一过程中几乎没有能源损失。

现时的SBSP计划及进度

的关键球员在SBSP技术包括中国、美国和日本他们在技术进步、伙伴关系和启动计划方面已经取得了进展。

中国已经在太空发射上取得进展。中国航天科技集团公司计划发射小型到中型太阳卫星在平流层中可以利用太空中的能量2021年和2025年。

中国还计划到2030年利用天基太阳能电池板生产1兆瓦的能源www188bet.com188bet亚洲体育平台到2050年建成商业可行的太阳能空间站。

在我们在美国，有持续的合作和投资。例如,一个1亿美元的伙伴关系诺斯罗普·格鲁曼公司和美国空军研究实验室已经建立先进的SBSP技术。

同样在美国，a1750万美元的合作诺斯罗普·格鲁曼公司和加州理工学院之间建立了一个太空太阳能项目“太空太阳能计划”。该计划的目标是发展科学技术创新，使天基太阳能发电系统能够以与当前电力来源相当的成本发电。

研究和技术也在不断进步。在美国，发展SPS-ALPHA mark ii概念正在进行中。如果成功的话，太空中可以建造巨大的平台，通过无线电力传输将数万兆瓦的电力远程传输到地球。这也将使可负担的电力供应成为可能到地球和太空任务。

此外，正在取得进展建立可重复使用的发射系统。在这方面的成功将降低运输到太空的成本和太空太阳能的总成本。一个例子是SpaceX公司该公司目前正在研究可重复使用的运载火箭，这种运载火箭可用于向太空运输。

在日本,研究人员成功无线传输电力使用微波炉。研究人员将1.8千瓦的电能转化为微波，并将其精确地传送到55米外的接收器上。这是一种技术进步SBSP更接近现实。日本也把天基太阳系作为其太空计划的一部分未来太空探索愿景。

SBSP的未来展望

化石燃料是有限的，最终会耗尽。据预测，石油和天然气可以耗尽煤炭生产在50年和115年。随着不断的研究和投资，很有可能太空太阳能是可行的太阳能的未来。

如果太空太阳能的成本能够降低，它很可能成为一种不可减少的可持续能源。像中国这样的主要参与者已经有了在太空中实施这项技术的时间表，可能能够为未来的技术改进提供一些关键的经验。