來源:來自網(wǎng)絡(luò) 2009-06-23 21:14:08
1968年,美國利特爾咨詢公司太空業(yè)務(wù)副總經(jīng)理彼得·格拉澤提出了一個(gè)大膽的設(shè)想,要將太陽能電站搬到太空去,在宇宙空間建造太陽能電站,引起了人們的極大興趣。
格拉澤的建造太空太陽能電站的計(jì)劃不是拍腦袋想出來的,而是有科學(xué)根據(jù)的。從事太空業(yè)務(wù)管理工作多年的格拉澤認(rèn)為,目前在地面上的太陽能電站,所接收的太陽能僅是太空中太陽能的1/4-1/5,因?yàn)殛柟獾竭_(dá)地面后大部分已被大氣層吸收或反射掉了。與此同時(shí),地面太陽能電站還受陰云密布和雨、雪天氣的影響。如果把太陽能電站建在太空,就可避免出現(xiàn)上述弊端,更充分地利用太陽能。
不過,格拉澤所想建造的太空太陽能電站與一般地面的太陽能熱電站不同,它不是將太陽光能轉(zhuǎn)變成熱能,再通過產(chǎn)生蒸汽來推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電,而是用太陽能電池板直接把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
要實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想,就需要研制一種太陽能動(dòng)力衛(wèi)星,并把它送到距地面36000千米的軌道上(在這一軌道上,衛(wèi)星繞地球飛行1圈的時(shí)間,正好與地球自轉(zhuǎn)一周所需要的時(shí)間相同),用它直接把“天火”引向人間。
在動(dòng)力衛(wèi)星上裝有巨大的太陽能電池板,能把太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能,然后再將電能轉(zhuǎn)換成微波束發(fā)回地面。地面微波接收站通過巨型天線將衛(wèi)星送回地面的微波能重新轉(zhuǎn)換成電能。
格拉澤在20世紀(jì)60年代末提出這一宏偉設(shè)想時(shí),由于要花一大筆錢,美國政府不感興趣。
到20世紀(jì)70年代中期,因出現(xiàn)能源危機(jī),格拉澤的計(jì)劃重新受到重視,美國政府投資2000萬美元作為研究費(fèi)用。但研究費(fèi)不久就用完了,人們的熱情又冷了下來。因?yàn)槊绹茖W(xué)院估計(jì),要建成這個(gè)太空發(fā)電站,大概要用50年時(shí)間,耗資達(dá)3000億美元。
原來,格拉澤設(shè)計(jì)的這座電站重量達(dá)5萬噸,其中僅太陽能電池板的空間面積就達(dá)50多平方千米,而向地球發(fā)送電力的微波發(fā)射天線的直徑達(dá)1千米。按美國航天飛機(jī)一次最多能運(yùn)送30噸物資計(jì)算,也要發(fā)射1000多次才能把電站的設(shè)備全部送上天。而在20世紀(jì)70年代時(shí),美國的航天飛機(jī)還沒有正式投人使用,因此當(dāng)時(shí)認(rèn)為,格拉澤的計(jì)劃在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。但進(jìn)人20世紀(jì)90年代后,由于航天飛機(jī)往返太空已成為現(xiàn)實(shí),格拉澤的計(jì)劃又重新引起了科學(xué)家們的熱情。
1991年8月,來自世界各國的幾十名太陽能專家聚集在法國巴黎,專門討論了太空太陽能電站的議題。隨后不久,美國國家航空和航天局以及能源部宣布,1995年將在距地面36000千米的地球同步軌道上建立首座太空太陽能電站。然后,在紐約州北部建立一個(gè)有幾個(gè)足球場大的地面微波接收站,接收從太空電站用微波發(fā)回的太陽能,而且一天24小時(shí)都可工作。接著,微波接收站把接收的太陽能微波通過能量轉(zhuǎn)換器變成約50億瓦的電能輸往紐約州的電網(wǎng)。這50億瓦的電力約相當(dāng)于5座大型核電廣的發(fā)電能力。
據(jù)美國科學(xué)家預(yù)計(jì),到21世紀(jì)的2025年,美國有可能在太空建造1的二座太陽能電站,可以滿足全美國30%的電力。
太空太陽能電站可以日喪不停地發(fā)電,它既不受地面云層和氣候的影響,也不需要儲(chǔ)能設(shè)備,一旦建成,就成為“種取之不盡的潔凈能源。
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