近日,筆者從重慶市璧山高新區獲悉,璧山高新區空間太陽能電站實驗基地項目首期項目,擬於2022年6月完成並投入使用。
項目效果圖圖片由璧山區融媒體中心提供
璧山高新區空間太陽能電站實驗基地項目選址于璧山區福祿鎮和平村,將以空間能源技術發展前沿為引導,開展大功率遠距離無線能量傳輸與環境安全問題的基礎研究和應用研究,為未來中國真正在太空建太陽能電站打下基礎。
據了解,項目總投資約 26億元。首期項目投資約1億元,建設用地200畝,其中,核心實驗建設區33畝,主要用於開展空間太陽能電站關鍵技術研究及前期演示驗證;週邊隔離區167畝,種植太空育種植物,開展相關科普教育、航太科技成果展覽、太空旅遊體驗等拓展項目研究及産業化。
璧山空間太陽能電站實驗基地建設項目是什麼?空間太陽能電站即在地球軌道上建立太陽能電站收集太陽能,並通過無線能量傳輸方式向地面提供持續電力的發電系統,其構想最早由美國格拉澤博士在1968年提出,旨在利用空間豐富的太陽能資源,從根本上解決人類對清潔能源和環境保護的需求,國際上將其稱為能源領域的“曼哈頓”工程。
每平方米太陽能電池在我國西北地區的最高發電功率約0.4千瓦,在平流層的發電功率達7千瓦-8千瓦,而在距離地球表面約3.6萬公里的地球同步軌道上,發電功率可達10千瓦-14千瓦。
為什麼要到太空建太陽能電站?而且要選擇距地面3.6萬公里的地球同步軌道呢?太陽能雖取之不盡用之不竭,但在地面上的利用率並不高,因為太陽能在經過地球大氣層時衰減很多。然而在太空中,太陽能卻非常充裕。比如,一平方米的光伏電池在西北地區中午太陽直射時約能産生0.4千瓦左右的電力,在多霧的地方頂多能達到0.1千瓦。但如果在脫離了對流層的太空中,卻能産生10-14千瓦的電力,比在地球上的利用率高得多。因此,要獲得大量的太陽能,最好是到太空去,在太空建太陽能電站。一旦能夠攻克空間太陽能發電技術,就有望逐步解決人類社會面臨的能源危機,獲得取之不盡用之不竭的可持續清潔能源。因此,空間太陽能電站被稱為“能源領域的偉大變革”。
目前的研究表明,空間太陽能電站的理想軌道應選擇在地球上空3.6萬公里的地球同步軌道,由於相對於地面靜止、且距地球較近,控制和傳輸電能都相對方便很多,而且可以隨時傳輸。(冉傑/文 圖片由璧山區融媒體中心提供)