概述
美國太平洋煤氣電力公司(PG&E)已經於近期宣布,將與一個宣稱可在太空中有效攝取能量的加州太陽能公司(SolarEn Corp)合作並向其購買電 力。由此,他們邁出了在外太空開發太陽能的第一步——在環繞地球的外空軌道上設立太陽能電池板(矽片),然後將生成的電能轉化為無線電波傳送回地球,再由地面的電 力儲備站接收,轉化為電能後供應給千家萬戶。起源
太空太陽能發電站的想法最初在1968年由美國麻省里特諮詢公司的工程師彼特·格拉斯提出。格拉斯構想了一個面積達50平方公里的太陽能電池板陣列,其中每塊電池板都能產生數千瓦的能量。人們用火箭將這些電池板送入地球同步軌道,並讓數百名太空人在太空中完成組裝工作。在他的設計方案中,太空發電站的電池板能不斷調整角度以面對太陽,然後藉助一個長達1公里的微波天線將太陽能傳回地球。為實現這一目標,這個巨大的天線必須安裝在萬向裝置上,使它能自由旋轉而不受陣列中其他設備的影響。地面接收天線則更為壯觀,占地超過100平方公里。如果這個夢想得以實現,它將成為最偉大的太空奇蹟,國際空間站在它面前就不過是摩天大樓前的一間玩具房子。但美國在20世紀70年代進行了初步研究後還是放棄了這種想法,因為其建設成本高得驚人。即使在今天,僅將一顆這樣的太陽能衛星送進太空就需要1萬億美元,而在太空建發電站至少需要十幾顆這樣的衛星。
原理
太陽能(Solar Energy),一般是指太陽光的輻射能量,在現代一般用作發電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存,而自古人類也懂得以陽光曬乾物件,並作為保存食物的方法,如製鹽和曬鹹魚等。但在化石燃料減少下,才有意把太陽能進一步發展。太陽能的利用有被動式利用(光熱轉換)和光電轉換兩種方式。太陽能發電一種新興的可再生能源,隸屬光伏行業。
發展狀況
今天的計畫和40年前的構想極為相似,先要把太陽能衛星發射到距赤道22000英里(約35400公里)的軌道上,並保持與地球位置相對不變。太陽能板寬度將達若乾英里,系統在採集太陽能後將其轉變為電,然後再轉變為電磁波返回到地球上。
前景
利用太空太陽能發電的研究之所以幾十年來一直備受人類關注,是因為它確實有著很多不可替代的好處,如果能夠大規模發展,也許真的可以像科幻電視劇里描述的那樣,永久地解決人類的能源問題。首先,太空中的太陽能電池板沒有大氣層的阻隔,沒有干擾,它接受太陽光的強度是地球上的8-10倍,而且更清潔。其次,它可以24小時持續不斷地接收陽光,解決了地面太陽能發電間斷和穩定性差的問題。最後,太空的“土地”是免費的,況且目前國際社會尚無對開發太空太陽能的限制和法律約束。所以,這也給了太空太陽能一個巨大的發展空間。對於來自太空的微波束可能帶來的偏離方向並燒毀地球居民的潛在危險,美國太平洋煤氣電力公司(PG&E)引用宇航局一名科學家的報告消除人們的疑慮。報告指出,類似的空間微波束所攜帶的能量還不及陽光,大約只有普通微波爐的3%,因此不足以讓任何人面臨被燒傷的威脅。