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據(jù)澳大利亞“對話”網(wǎng)站3月17日發(fā)表文章，解釋了太空中的太陽能發(fā)電站將如何運(yùn)作，又能帶來哪些好處？

據(jù)報(bào)道，英國政府正在考慮建設(shè)空間太陽能電站的計(jì)劃，該計(jì)劃將耗資160億英鎊（約合210億美元）。

空間太陽能電站是英國政府“凈零創(chuàng)新組合”項(xiàng)目將投資的技術(shù)之一。與其他技術(shù)一樣，它被視為可以幫助英國到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的潛在解決方案。

但是，空間太陽能電站將如何運(yùn)轉(zhuǎn)？這項(xiàng)技術(shù)又有哪些優(yōu)勢和弊端？

空間太陽能發(fā)電需要在太空收集太陽能并將其傳送到地球上。盡管這一設(shè)想本身并不新鮮，但最近的技術(shù)進(jìn)步使這一前景更有可能實(shí)現(xiàn)。

空間太陽能發(fā)電系統(tǒng)需要一個(gè)太陽能衛(wèi)星，即一臺裝有太陽能電池板的巨型航天器。這些電池板可以發(fā)電，然后通過高頻無線電波將能量無線傳輸?shù)降厍颉Ｒ环N名為硅整流二極管天線的地面天線將把無線電波轉(zhuǎn)換成電力，再將其傳送至電網(wǎng)。

軌道上的空間太陽能電站一天24小時(shí)都可以接收太陽光，因此可以持續(xù)發(fā)電。這比地球上的太陽能發(fā)電系統(tǒng)更具優(yōu)勢，后者只能在白天發(fā)電，并且受天氣影響。

全球能源需求預(yù)計(jì)到2050年將增長近50%，因此，空間太陽能發(fā)電可能是幫助滿足全球能源部門日益增長的需求和應(yīng)對全球氣溫上升的關(guān)鍵。

空間太陽能電站基于模塊化設(shè)計(jì)，大量太陽能組件要在軌道上由機(jī)器人來組裝。把所有這些組件運(yùn)入太空難度大、成本高，而且對環(huán)境有害。

首先需要解決的一個(gè)問題是太陽能電池板的重量。但這一問題已經(jīng)通過開發(fā)超輕太陽能電池得到了解決。

空間太陽能發(fā)電被認(rèn)為具有技術(shù)可行性，主要是因?yàn)橐恍╆P(guān)鍵技術(shù)取得了進(jìn)展，包括輕型太陽能電池、無線能量傳輸和太空機(jī)器人技術(shù)。

重要的是，僅組裝一個(gè)空間太陽能電站就需要進(jìn)行多次太空發(fā)射。飛船目前無法重復(fù)使用，不過，像美國太空探索技術(shù)公司這樣的公司正在努力改變這種狀況。如果發(fā)射系統(tǒng)可以重復(fù)使用，那將大大降低空間發(fā)電成本。

即使我們成功建造了一個(gè)空間太陽能電站，其運(yùn)行也面臨若干實(shí)際挑戰(zhàn)，例如太空碎片可能會(huì)破壞太陽能電池板。

另一個(gè)問題是無線能量傳輸效率。從太陽能衛(wèi)星向地面?zhèn)鬏斈芰侩y度很大。依據(jù)目前的技術(shù)，只有一小部分收集到的太陽能可以到達(dá)地球。

弗雷澤-納什咨詢公司最近的一份報(bào)告認(rèn)為，在英國投資100多億英鎊建設(shè)空間太陽能電站是一個(gè)可行的概念。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)將從小規(guī)模試驗(yàn)開始，2040年建成并投入使用。

這顆太陽能衛(wèi)星的直徑將達(dá)到1.7公里，重約2000噸。地面天線的占地面積約為87平方公里。考慮到英國的土地可用情況，它更有可能被設(shè)置在海外。

這顆衛(wèi)星的發(fā)電能力將達(dá)到2吉瓦。雖然這已算是不小的容量，但對英國的總發(fā)電能力（76吉瓦）貢獻(xiàn)并不大。

空間太陽能發(fā)電能否幫助我們在2050年前實(shí)現(xiàn)凈零排放還有待觀察。其他技術(shù)，比如多元化靈活儲能、氫的使用和可再生能源系統(tǒng)的發(fā)展，更容易被接受和應(yīng)用。

盡管存在上述挑戰(zhàn)，空間太陽能發(fā)電仍有可能帶來激動(dòng)人心的研發(fā)機(jī)會(huì)。未來，這項(xiàng)技術(shù)有可能在全球能源供應(yīng)中發(fā)揮重要作用。

原標(biāo)題：英國擬建空間太陽能電站 助力2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放