太陽能還可以從空中發(fā)電？

　　近日，在第二屆空間太陽能電站發(fā)展技術研討會上，西安電子科技大學段寶巖院士團隊提出的名為SSPS-OMEGA方案，有望成為中國未來建造空間太陽能電站的備選方案。

　　相比于地面 神奇的空間太陽能發(fā)電優(yōu)點多多

　　張逸群副教授是段寶巖院士的學術秘書(電子機械工程學科)。他介紹說，與國際上最新的美國NASA于2012年提出的方案相比，這一創(chuàng)新方案不僅可使太陽能收集系統(tǒng)功率質(zhì)量比提升約三分之一，而且可有效緩解三明治結(jié)構帶來嚴酷的散熱問題，引起與會專家學者的廣泛關注與濃厚興趣，多位專家表達了聯(lián)合進行相關技術攻關的愿望。

　　那么，到底空間太陽能發(fā)電是怎么實現(xiàn)的呢?據(jù)張逸群解釋，面對日漸緊迫的能源危機，以及使用化石能源導致的溫室效應、環(huán)境污染等問題，世界各國都在積極尋找方便、清潔的新能源。太陽能將是解決能源問題的根本出路之一，而發(fā)展空間太陽能電站則是高效利用太陽能的有效途徑之一?？臻g太陽能電站是指將地球靜止同步軌道上的太陽能，通過新的工程技術手段進行有效采集，并以微波方式傳輸?shù)降孛孓D(zhuǎn)換成電能供使用的系統(tǒng)。

　　據(jù)介紹，我國在西部等地建立了很多太陽能電站，但是相比于空間太陽能電站，地面的太陽能電站存在很多問題。比如，用光功率密度來表示一平方米接受多少瓦光能的話，有云霧、有雨雪、有夜晚，地面的太陽能電站接收到的光密度是有限的，到達地面的太陽平均輻射量為每平方米約為150瓦-250瓦。而在地球靜止軌道上，每平方米可接收太陽能約為1400瓦，且除春分和秋分以外，空間太陽能電站可接收到的輻射強度基本不受時間和空間限制。因此，一旦能夠攻克空間太陽能發(fā)電技術，就有望逐步解決人類社會面臨的能源危機，獲得“取之不盡，用之不竭”的清潔可持續(xù)能源。其次，到了夜晚，地面太陽能需要用電池來畜電，需要配比好幾倍于總?cè)萘康?a href="http://msthinker.com/news/article-405.html" target="_blank">蓄電池，持續(xù)供電難度很大，成本也不低。而在空中的話，僅適用極少量的蓄電池就可以滿足持續(xù)供電。最后，就是地面維護容易受到風沙腐蝕，而在空中受的干擾相對小很多，相比較的可靠性高很多，我國對未來建造的空間太陽能電站的設計壽命預期為30年以上。因為有光密度大、受波動小、壽命長這三個優(yōu)點，空間太陽能發(fā)電前景很廣闊。

　　地面上太陽能光板往往需要建造的面積很大，同時還會受到太陽東升西落的影響，太陽光和光伏電池存在夾角導致光電轉(zhuǎn)換效率低。段寶巖院士的解決方案，用球形聚光的方式來避免系統(tǒng)在軌道上的大慣量、大范圍旋轉(zhuǎn)，同時聚光帶來了太陽能光伏電池面積的減小，單位接收的光會更多，利用效率更高。

　　空間太陽能電站接收了太陽光，和地面不同的是無法立刻使用，而是先轉(zhuǎn)化為微波進行傳輸，到地面再轉(zhuǎn)化為電。雖然總體來說投入成本會比地面高，但是維護成本小很多。