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DeepTech深科技中国计划在2030年建设太阳能空间发电站( 二 )


图 | 空间太阳能发电可以避免太阳光在大气中的损耗 。 （来源：Wikipedia）
可在夜间发电
常规的太阳能电站 ， 中午阳光直射时发电量最高 ， 晨昏时发电量最低 ， 夜晚就为零了 。 但太空中就不一样了 。 运行在轨道上的空间太阳能电站 ， 99% 的时间里都不会被地球的影子挡住太阳光 ， 可以一天 24 小时持续发电 。 而且 ， 通过调整电池板的姿态 ， 将其永远维持在正对着太阳的角度 ， 可以让空间太阳能电站持续保持最高发电输出 。
规模大 ， 甚至可以作为地球的“遮阳伞”
地球上的太阳能电站往往要受制于地形条件的限制 ， 不可能无限制地大下去 。 但太空中则没有这样的限制 ， 空间太阳能电站的总面积可以非常巨大 。 这样一来 ， 甚至可以替地表挡住一部分太阳光 ， 减少来自太阳的能量输入 ， 进而降低地球表面的温度 。 相当于用一把巨大的 “遮阳伞” 来缓解全球气候变暖 ， 帮助解决这个 21 世纪人类面临的最棘手的问题 。
超远距离电力调度
把电力从 “富裕” 的地区调度到 “短缺” 的地区 ， 一直是电网的重要工作 。 这方面最典型的代表 ， 就是动辄跨越神州大地的特高压超远距离输电线路 ， 把西部的能源输送到需要用电的东部 。 但空间太阳能电站 ， 可以直接在太空中把微波或激光反射到最需要电力的地区 ， 而无需通过电网跨省、甚至跨国、跨洲调度 ， 不用再受到电网传输能力的限制 ， 甚至 ， 可以把电力输送到电网很难覆盖到的地区 。
干预台风走向
对 ， 你没有听错 ， 就是那个人人闻之变色的台风 。 人类已经可以干预降雨了 ， 但对台风还是束手无策 。 空间太阳能电站却有可能带给人类这一超凡的能力 。 从太空中来这么一大股能量 ， 是可以对地球大气产生影响的 。 理论上 ， 通过调节微波的频率 ， 空间太阳能电站可以对热带气旋的走向和强度进行干预和调节 。 一旦实现 ， 中国东南沿海的台风、美国西海岸的飓风 ， 都将无法上岸肆虐 。
DeepTech深科技中国计划在2030年建设太阳能空间发电站
本文插图
图 | 空间太阳能发电甚至可以干预台风的走向 。 （来源：NASA/NOAA GOES PROJECT ， MIT TECHNOLOGY REVIEW)
不过 ， 凡事有利就有弊 。 空间太阳能电站提出不是一年两年了 ， 一直实现不了还是有原因的 。
首先 ， 成本高昂 。
对于现有的技术水平而言 ， 建设一个空间太阳能电站所需的成本是百亿、千亿级别的 。 不论是直接发射一个电站上去 ， 还是发射一个“太空工厂“ ， 利用 3D 打印等技术自行在太空中组装出一个电站来 ， 发射成本都太高了；而地面接收电能的装置也十分巨大、复杂 ， 成本同样不容小觑 。
其次 ， 技术挑战艰巨 。
空间太阳能电站的每一个环节 ， 从电站的发射、控制、维护 ， 到电能的转换、传输、接收 ， 无不充满技术挑战 。 不过 ， 各项相关技术目前都在取得积极进展 。 X-37B 的这次实验也是推进相关技术进步的一个关键项目 。
DeepTech深科技中国计划在2030年建设太阳能空间发电站
本文插图
图 | 上世纪七十年代 NASA 对空间太阳能电站的天线想象图 。 （来源：NASA）
第三 ， 安全问题 。
太空中满是陨石、太空垃圾等不受控的飞行物 ， 如果撞到电站 ， 轻则降低发电量 ， 重则直接报废 。 发生碰撞也好 ， 电站自己出现故障也罢 ， 所可能产生的碎片都会变成新的太空垃圾 ， 威胁其它在轨飞行器 ， 比如卫星、空间站的安全 。
而来自地球表面的威胁则更加恐怖 。 只有少数国家才拥有的反卫星武器先不提 ， 无处不在的网络攻击随时有可能黑了这么个重要的能源设施 ， 把它变成一个太空武器 。 空间太阳能电站是可以干预台风走向的 ， 万一把传输方向从接收站改到敌国的城市 ， 后果不堪设想 。


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