太陽能是清潔的可再生能源,它在我們的日常生活中已經(jīng)有了較為廣泛的應用,如太陽能熱水器、太陽能電池等。但你知道能在太空中工作的空間太陽能電站嗎?
空間太陽能電站,主要由太陽能發(fā)電裝置、能量轉換和發(fā)射裝置、地面接收系統(tǒng)和轉換裝置組成。其主要工作原理是:太陽能發(fā)電裝置將太陽能轉化成為電能,再由能量轉換裝置將電能轉換成微波或激光等形式,并利用發(fā)射裝置向地面發(fā)送波束,之后由地面的接收系統(tǒng)接收這些波束,最后通過轉換裝置將其轉換成為電能接入電網(wǎng)。
之所以要在太空中建設太陽能電站,是因為太陽能在地面的利用率并不高,容易受很多因素的影響,如云雨、季節(jié)、晝夜更替以及大氣層的吸收和散射等。并且在地面上接收的太陽能能量密度變化巨大,很不穩(wěn)定。但在太空中,太陽能的利用率會大大提高。例如,1平方米的光伏電池,在多霧地區(qū)最多只能產(chǎn)生0.1千瓦的電力,在我國西北地區(qū)中午太陽直射時能產(chǎn)生0.4千瓦左右的電力,但如果是在脫離了對流層的太空中,能產(chǎn)生10至14千瓦的電力。
與日益枯竭、不可再生并且會帶來環(huán)境污染問題的化石能源相比,太陽能更加高效、持久、無污染;與風力、水力相比,太陽能受自然因素影響相對較小,同時覆蓋面更廣。利用空間太陽能電站,可以向偏遠地區(qū)、受災地區(qū)等特定地區(qū)供電,還可以靈活地為地面移動目標供電,同時能讓航天器擺脫巨大的太陽能電池翼,大大提高功率水平和控制精度,在未來甚至可以利用空間太陽能電站進行空間燃料生產(chǎn)和空間加工制造,促進空間工業(yè)發(fā)展。
關鍵詞: 空間太陽能電站
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