熱門關(guān)鍵詞: 光伏太陽能板天窗 防水光伏太陽能電池板 U玻璃光伏太陽能電池板
從理論上講,如果一堆太陽能電池板被送入軌道,即使在大霧天和最黑暗的夜晚,它們也會吸收太陽,儲存大量的能量。如果這種能量無線傳輸?shù)降厍蛏?,我們的地球就可以全天候地吸入可再生的清潔能源?
這將大大減少我們的碳足跡。
在氣候危機日益惡化的背景下,這種太陽能發(fā)電的成功可能比以往任何時候都更加重要。當世界各國領(lǐng)導(dǎo)人齊聚蘇格蘭格拉斯哥參加COP26峰會時,氣候狀況成為人們關(guān)注的焦點。COP26峰會被稱為控制危機的“世界最佳且最后的機會”。
CNET Science強調(diào)了一些未來戰(zhàn)略,旨在幫助各國減少人為碳排放。下一代技術(shù),如基于太空的太陽能發(fā)電,無法解決我們的氣候問題——我們?nèi)匀恍枰杆偈刮覀兊哪茉聪到y(tǒng)脫碳——但綠色創(chuàng)新有助于實現(xiàn)巴黎協(xié)議的目標:到本世紀末將全球變暖控制在遠低于2攝氏度(3.6華氏度)的水平。
來自太陽的無限量可再生能源可能有助于我們做到這一點。
從科幻小說到現(xiàn)實
幾十年來,太空太陽能一直存在于科幻小說愛好者和科學(xué)家的頭腦中。
20世紀初,俄羅斯科學(xué)家、數(shù)學(xué)家Konstantin Tsiolkovsky致力于推出一系列未來派設(shè)計,設(shè)想地球以外的人類技術(shù),如太空電梯,可操縱的火箭,還有,是的你猜對了 —— 太空太陽能。
自從貝爾實驗室在50年代發(fā)明了第一塊混凝土"太陽能電池板"以來,國際科學(xué)家一直在努力使Tsiolkovsky的太陽能科幻幻想成為現(xiàn)實。包括日本研究人員、美國軍方和加州理工學(xué)院的一個團隊,他們帶頭開展了太空太陽能發(fā)電項目。
太空太陽能“在20世紀60年代末和70年代,在阿波羅計劃的全盛時期進行了廣泛的研究,”該項目的高級研究科學(xué)家Michael Kelzenberg表示。不幸的是,由于材料的重量和體積,時代的技術(shù)還不夠先進,無法經(jīng)濟高效地實現(xiàn)這一壯舉。要想通過火箭將經(jīng)典的太陽能電池板送上太空而不致破產(chǎn),這將是非常困難的。
該項目的主要研究者Harry Atwater說:“加州理工學(xué)院的方法獨特而明確的特點是將組件質(zhì)量減少10到100倍。這對于降低制造和發(fā)射成本,使空間太陽能發(fā)電更經(jīng)濟至關(guān)重要?!?
加州理工學(xué)院的研究小組提倡一種更輕、更緊湊、可折疊的新型太陽能電池板,而不是將傳統(tǒng)的太陽能電池板發(fā)射到太空。他們建議將大量類似瓷磚的通風(fēng)微型太陽能電池板送入軌道。每一塊瓷磚都有它所需要的一切,比如光伏發(fā)電,以獲取太陽能。當在太空中連接時,這些小正方形基本上構(gòu)成了一個漂浮在地球周圍的巨大可再生能源礦井。
盡管研究小組一直在尋找一系列的復(fù)合材料來制造理想的超輕結(jié)構(gòu),但與地球太陽能電池板相比,有些材料的效率實際上要低一些。但Kelzenberg指出,在太空中,“有效性”有了新的含義?!坝行缘奶岣邔嶋H上來自這樣一個事實,即通過將它們放置在太空中,它們可以獲得充足強烈陽光,因為陽光不必穿過大氣層,”他說,“基本上,它們每天24小時都能得到陽光?!?
當太陽照射在這些面板上時,它們會吸收成束的直流電或直流電能量。在該團隊的機制中,這種能量將被轉(zhuǎn)換成無線電頻率。下一步將是把這種力量帶到地球上。
根據(jù)研究小組的說法,這將通過微波輻射實現(xiàn)。射頻能量將被傳送到我們的星球上,使人聯(lián)想起沙漠中的太陽場。但是,這些區(qū)域?qū)⑷〈湫偷奶柲茈姵匕澹瑤в刑炀€的接收器,以收集收集到的能量。
這基本上是無線能量傳輸,Nikola Tesla在19世紀末曾提到過這一點。
Kelzenberg說,利用這種輻射,系統(tǒng)可以在雨霧中、夜間和甚至輕度風(fēng)暴期間運行,只有在最惡劣的天氣下才有可能中斷。然而,關(guān)于無線輻射模式經(jīng)常提出的一個問題是,它們是否會對植被或土地特征產(chǎn)生不利影響。
Atwater說這不重要?!暗厍蛏辖邮盏降墓β拭芏认喈斢谇缣礻柟庀碌墓β拭芏?,”他解釋道?!霸谶@方面,空間太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以設(shè)計成本質(zhì)安全的?!?Kelzenberg說,作為額外的安全預(yù)防措施,可以采取熟悉的措施,比如封鎖接收區(qū)。使用類似形式的波通信的手機發(fā)射塔也有同樣的功能。Atwater表示,在地面接收器以無線電頻率的形式獲取能量后,他們將與地面站合作,將其轉(zhuǎn)換回直流電,然后將其轉(zhuǎn)換為交流電,送入公用電網(wǎng)。
這是一個復(fù)雜的過程,但最后一點,交流電源,是常規(guī)的舊電,通過你家的插座為你的iPhone充電,讓你的筆記本電腦保持滿電狀態(tài)。
Atwater說:“我們的首次太空飛行將于2022年底在商用航天器上演示空間太陽能組件技術(shù)?!?
盡管該團隊不會啟動真正的交易,但他們將進行一項實驗,以證明該技術(shù)在較小規(guī)模上的可行性。這將是一個臨時的,更簡單的發(fā)明形式。他們甚至將發(fā)射一些以前從未見過太空真空的太陽能電池。
但有一天,如果太空太陽能發(fā)電成為現(xiàn)實,那么毫無疑問 ,它將改變世界。
Теоретически, если бы на орбиту была выведена куча солнечных батарей, даже в туманные дни и самые тёмные ночи, они бы поглощали солнце и накапливали большие запасы энергии. если эта энергия будет передана на землю, наша планета сможет вдыхать чистую
энергию в любое время суток.
это значительно сократит наш углеродный след.
в условиях обострения климатического кризиса успех использования такой солнечной энергии может быть как никогда важным. когда
мировые лидеры собрались в Глазго, Шотландия, на саммит COP26, основное внимание было уделено климатическим условиям. Саммит COP26 был назван "наилучшими и последними возможностями для мира" в борьбе с кризисом.
CNET Science выделила ряд будущих стратегий, направленных на оказание странам помощи в сокращении антропогенных выбросов углерода. технологии следующего поколения, такие, как солнечная энергия, основанная на космосе, не могут решить
наши климатические проблемы - и мы по - прежнему нуждаемся в скорейшем обезуглероживании наших энергетических систем, - Однако ? зеленая? инновация поможет достичь цели Парижского соглашения, заключающейся в том, чтобы к концу нынешнего столетия глобальное
потепление было поставлено на уровень, который значительно ниже 2°C (3,6 градуса по Фаренгейту).
для этого нам может помочь бесконечное количество возобновляемой энергии, получаемой от солнца.
от научной фантастики к реальности
на протяжении десятилетий космическая солнечная энергия присутствует в сознании любителей и ученых фантастических романов.
В начале 20 - го века Российские ученые, математик Константин цолковский посвятил себя созданию серии будущих конструкций, которые предусматривали использование технологий человека за пределами земли, таких как космические лифты, управляемые
ракеты, и, как вы угадали, космической солнечной энергии.
С тех пор, как в 50 - х годах лаборатория Белл изобрела первый бетонный блок ? панель солнечных батарей?, международные ученые работают над тем, чтобы воплотить в жизнь научную фантазию цолковского о солнечной энергии. в том числе
группа японских исследователей, военнослужащих Соединенных Штатов и Калифорнийского технологического института, которые возглавили проект по производству солнечной энергии в космосе.
космическая солнечная энергия "в конце 60 - х и 70 - х годов была широко изучена в период полного расцвета программы Аполлона", сказал старший научный сотрудник проекта Майкл кельценберг. К сожалению, из - за веса и объема материалов
современная технология не является достаточно развитой для того, чтобы добиться этого успеха экономически и эффективно. Было бы очень трудно отправить классическую панель солнечных батарей в космос, не разорив ее.
основной исследователь этого проекта Гарри атwater заявил: ? уникальная и четкая особенность подхода Калифорнийского политехнического института заключается в сокращении качества компонентов в 10 - 100 раз.
небо с солнечными батареями
Исследовательская группа Калифорнийского технологического института выступает за более легкую, компактную и складную панель новых солнечных батарей вместо того, чтобы запускать в космос традиционные панели солнечных батарей. Они
рекомендовали вывести на орбиту большое количество вентиляционных миниатюрных солнечных батарей, подобных плитке. каждый кирпич имеет все, что ему нужно, например, фотоэлектричество, чтобы получить солнечную энергию. при соединении в космосе
эти маленькие квадраты образуют в основном гигантскую шахту по возобновляемым источникам энергии, плавающую вокруг земли.
Несмотря на то, что исследовательская группа занимается поиском ряда композиционных материалов для создания идеальной сверхлегкой конструкции, некоторые из этих материалов фактически являются менее эффективными по сравнению с земными
солнечными батареями. Однако кельценберг отметил, что в космосе термин "действительность" приобрел новое значение. "Повышение эффективности происходит на основе того факта, что, размещая их в космосе, они могут получать достаточно сильное
солнце, поскольку солнце не должно пересекать атмосферу", - сказал он: "по сути, они могут получать солнечное солнце 24 часа в день".
когда солнце светит на этих панелях, они Поглощают энергию постоянного тока или постоянного тока в пучке. в механизме команды эта энергия будет преобразована в Радиочастоту. Следующим шагом будет передача этой силы на землю.
По данным исследовательской группы, это будет достигнуто с помощью микроволнового излучения. радиочастотная энергия будет передана на нашу планету, чтобы люди могли подумать о солнечном поле в пустыне. Однако эти зоны заменят
типичные панели солнечных батарей, содержащие приемники с антенной для сбора собранной энергии.
это в основном Беспроводная передача энергии, о которой говорил Никола Тесла в конце XIX века.
По словам кельценберга, с помощью этого излучения система может функционировать во время дождевого тумана, ночью и даже во время умеренных штормов, которые могут быть прерваны только в самые тяжелые погодные условия. В то же время
часто возникает вопрос о том, могут ли они оказывать негативное воздействие на растительный покров или почвенные особенности.
Atwater говорит, что это не важно. "плотность мощности, получаемой на земле, соответствует плотности мощности при солнечном свете", - пояснил он. "в этой связи космические солнечные системы могут быть спроектированы для обеспечения
безопасности качества". По словам кельценберга, в качестве дополнительных мер по обеспечению безопасности можно было бы принять такие хорошо известные меры, как Закрытие районов приема. аналогичные функции выполняют Мобильные пусковые
вышки, использующие аналогичную форму волновой связи. Atwater указывает, что после того, как наземные приемники получат энергию в виде радиочастот, они будут сотрудничать с наземными станциями, преобразуя их в постоянный ток, а затем переключая
их на переменный ток и направляя их в общую сеть.
Это сложный процесс, но в конце концов, питание переменного тока является обычным старым электрическим током, заряжаемым через розетку вашего дома на iPhone, чтобы ваш ноутбук оставался полностью электрическим.
"наш первый космический полет покажет в конце 2022 года на борту коммерческих космических аппаратов технологию космических солнечных установок".
Хотя Группа не будет начинать реальных сделок, она проведет эксперимент, чтобы продемонстрировать возможность применения этой технологии в меньших масштабах. Это будет временная, более простая форма изобретения. Они даже запустят
солнечные батареи, которые никогда не видели вакуума в космосе.
но однажды, если солнечная энергия в космосе станет реальностью, это, несомненно, изменит мир.
全國服務(wù)熱線
13215150267