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什么是空间太阳能电站?

发布时间:2021-09-15 阅读:

【原标题】未来可期的空间太阳能电站

太阳能是清洁的可再生能源,它在我们的日常生活中已经有了较为广泛的应用,如太阳能热水器、太阳能电池等。但你知道能在太空中工作的空间太阳能电站吗?

空间太阳能电站,主要由太阳能发电装置、能量转换和发射装置、地面接收系统和转换装置组成。其主要工作原理是:太阳能发电装置将太阳能转化成为电能,再由能量转换装置将电能转换成微波或激光等形式,并利用发射装置向地面发送波束,之后由地面的接收系统接收这些波束,最后通过转换装置将其转换成为电能接入电网。

之所以要在太空中建设太阳能电站,是因为太阳能在地面的利用率并不高,容易受很多因素的影响,如云雨、季节、昼夜更替以及大气层的吸收和散射等。并且在地面上接收的太阳能能量密度变化巨大,很不稳定。但在太空中,太阳能的利用率会大大提高。例如,1平方米的光伏电池,在多雾地区最多只能产生0.1千瓦的电力,在我国西北地区中午太阳直射时能产生0.4千瓦左右的电力,但如果是在脱离了对流层的太空中,能产生10至14千瓦的电力。

与日益枯竭、不可再生并且会带来环境污染问题的化石能源相比,太阳能更加高效、持久、无污染;与风力、水力相比,太阳能受自然因素影响相对较小,同时覆盖面更广。利用空间太阳能电站,可以向偏远地区、受灾地区等特定地区供电,还可以灵活地为地面移动目标供电,同时能让航天器摆脱巨大的太阳能电池翼,大大提高功率水平和控制精度,在未来甚至可以利用空间太阳能电站进行空间燃料生产和空间加工制造,促进空间工业发展。

本文由北京市第六十五中学一级教师胡晓艳进行科学性把关。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。作者: 郑玉婷

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