2030年冰島將成為第一個接受天基太陽能發電廠電力傳輸的國家
英國新創公司Space Solar 與雷克雅維克能源公司簽署了一項協議,冰島將成為第一個接受天基太陽能發電廠電力傳輸的國家。 這座30 兆瓦的示範電站計畫於2030 年投入使用。太陽能發電帶來了清潔電力的希望,但也存在一些問題。 其中最重要的問題是,太陽每天都有落山的壞習慣–如果它不是因為惡劣天氣而無法使用的話。
自1970 年代以來,為克服地面太陽能發電的缺點,一個嚴肅的建議是將集熱器移出地球,送入地球同步軌道。 在22236 英里(35786 公里)的高空,這樣一個發電站將固定在地球上空的一個位置,那裡將有近乎連續的陽光,不受空氣、雲層或塵埃的干擾。
透過巨大的光伏太陽能板陣列,太陽光可以轉換為電能,然後轉換為微波,再傳送到地球上同樣巨大的小型接收器陣列,這些接收器可以將微波重新轉換為電能,並輸入電網。 如果這些太陽能集熱器夠大,理論上只需三個就能提供地球所需的全部電力。
這是理論上,當深入研究工程細節時,事情就沒那麼樂觀了。 這種軌道收集器的面積需要達到許多平方英里,而地球上的接收天線將覆蓋與曼哈頓島相同的面積。 即使採用最輕的結構和最低廉的可預見發射成本,這樣一個軌道工廠的費用也將是一個天文數字,並且需要建立一個完整的天基製造基礎設施來支持它。 這也意味著要開發一種技術,能夠在最少的人工幹預下自主運作至少30 年。 即便如此,工廠仍需持續維護。
更糟的是,該系統依賴的太陽能板並不是最有效的發電方式,而且從收集電力到向客戶輸送電力還需要進行多次轉換和再轉換,而輸送距離超過22000 英里。 據美國國家航空暨太空總署(NASA)稱,這種天基發電的成本是地面再生能源的12 到80 倍。
這些挑戰並沒有阻止加州理工學院(Caltech)等機構嘗試從軌道傳輸電力,而太空太陽能公司(Space Solar)似乎也有足夠的信心與冰島私人氣候計畫過渡實驗室(Transition Labs)合作,嘗試建立一座示範電站。 事實上,該公司聲稱,到2036 年,它將能夠把示範電站的發電量提高到千兆瓦級,而且它正在冰島、加拿大和日本北部物色更多的接收地點。
太空太陽能公司聯合執行長馬丁-索爾陶(Martin Soltau)表示:「太空太陽能發電具有無與倫比的優勢,能源成本具有競爭力,而且全天候可用。雷克雅未克能源公司認識到天基太陽能在推動能源轉型方面的潛力,這令人興奮,我們很高興能攜手合作,共創可持續發展的未來。
資料來源Space Solar