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千吨发电站送入太空?造价远超三峡大坝,中国逐日工程能否领跑?

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-02-11   来源:风力发电机   作者:风电齿轮箱   浏览次数:105
核心提示:中国作为人口大国所面对资源的消耗,也是远超其他国家的。能源问题一直困扰着人们的生活发展,所以只有解决了能源,中国才能更好地在世界立足。而有着掌握未来能源之称的太空太阳能发电站,又会对我国有着什么样的意义呢? 太阳能/光伏发电 在1968年的一天,美国的一位科学家提出了一个大胆且充满才华的想法。这位科学家名叫彼得格雷泽,是一位博士。他看到人造卫星利用太阳光获得电能,猜想是否可以用卫星建造太阳发电站将电能传回到地面呢? 其实我们常说的太阳能发电学名也叫光伏发电,它的原理是利用太阳光照射在太阳能的电池材料上,可

   

中国作为人口大国所面对资源的消耗,也是远超其他国家的。
能源问题一直困扰着人们的生活发展,所以只有解决了能源,中国才能更好地在世界立足。
而有着掌握未来能源之称的太空太阳能发电站,又会对我国有着什么样的意义呢? 太阳能/光伏发电 在1968年的一天,美国的一位科学家提出了一个大胆且充满才华的想法。
这位科学家名叫彼得格雷泽,是一位博士。
他看到人造卫星利用太阳光获得电能,猜想是否可以用卫星建造太阳发电站将电能传回到地面呢? 其实我们常说的太阳能发电学名也叫光伏发电,它的原理是利用太阳光照射在太阳能的电池材料上,可以将光能转化为电能,这就是物理课本上说到的光生伏特效应。
而太阳能电池材料的介质,就是半导体比较常见的元素是硅元素。
硅元素在地球上储量巨大,并且稳定性高,经过多年的发展提纯技术已经成熟。
在市场上比较常见的两种材料就是单晶硅和多晶硅。
虽然也存在一些其他的材料,但是就成熟性与经济价值而言,都相对较低,这两种电池材料当中,转换率更高一些的是单晶硅,但与之对应的成本也会相对较高,多晶硅都要差一些。
但是随着时间的发展,如今的光伏布局已经被分为集中式光伏与分布式光伏两种。
二者根据所需的条件不同也被放在了不同的地方。
集中式光伏面积广大,所以更适合放在一些地广人稀光照充足的地方。
但是由于地广人稀也导致当地用电需求并不是很大,所以要想把多余的电能送到其他地方,就需要配备升压站使用特高压将电力输送出去。
而如此一来分布式光伏便比较吃香了,很多工商企业都会为了充分利用自己厂房的屋顶,而搭建光伏电站产生的电能。
不仅可以供自己使用还可以并入国家电网赚取电费,但是面积一旦过大的话,光伏电站就需要维护运营。
那这就不提到一家公司。
那就是能环宝公司,能环宝目前作为全球清洁能源综合解决方案的提供商,不仅为工商企业提供服务,并且在用电侧的选板,收购,管理,运维等方面均有服务。
在光伏发电站的运营,维护与管理方面,能环宝公司为此研发了一套智慧光伏管理系统,对于太阳能发电站可以进行实时的监控运营,维护以及管理,大大降低了人力物力。
实现了所谓的智能值守,为公司以及个人都提供了省心省力的服务支持。
或许你对太阳能发电的地位还不够了解,但是相信看了下面这条消息你就会深有体会。
德国基尔的尼瑞姆游艇俱乐部船厂打造了一艘星球太阳能号,这艘星球太阳能号宽15米,长31米,高约7.5米,可容纳50个人左右。
整艘船体航行时,最高可达每小时25公里。
传热的上方铺设了面积达500平方米的太阳能板。
这艘造价超过一个亿的太阳能船目前已经建造完毕。
还有船身上的太阳能发电板为其电池蓄能,为船上的电机提供动力。
2010年9月27日星球太阳能开启了自己的环球之旅,并历时两年于2012年5月4号完成了他的首次环球旅行。
这次旅行打破了四项世界吉尼斯纪录,被载入史册。
太空太阳能发电站或许上面的内容,仅仅能让你惊叹人类科技的发展,但是你还需要仔细了解太空太阳能发电站,对于人类未来会有什么样的好处。
地面之上的太阳能发电上有如此大的功效,要知道如果太阳能发电站进入太空,这个想法将会多么诱人,众所周知,太空上的太阳能远比到达地球表面的太阳能要多得多得多。
由于地球的自转地球的表面上,总有一面是背向太阳的。
这也就是说,有将近一半的太阳能是不能被充分利用的,而到达太空以后,这个问题就会消失,因为在太空中基本没有白天与黑夜。
人类对于太阳能的利用虽然已经十分普及,但是由于地面的利用率较低,并且还会受到一些天气条件的影响。
这就导致太阳能供电十分不稳定。
嗯如果真的能够实现在太空搭建太阳能发电站,那么这些问题都会迎刃而解,首先不用在为太阳能发电站的选址问题而困扰,并且由于太阳能发电站今天在太空。
所以不存在天气的影响,这样一来就能大大提高太阳能的利用率,预计在太空接收的太阳能强度会是地面的六倍以上。
还有一点,就是当太阳光通过大气到达地球表面的时候,辐射的强度会被大大减弱,并且即便到达地面也会有相当一部分,太阳能被反射回来。
加上太阳能发电是清洁无污染能源,当太空中建造的太阳能发电站达到一定数量的时候,人们就能够摆脱对于煤和石油的依赖。
到那个时候煤和石油将被载入史册永久封存,不会再被用来当作能源使用。
空间太阳能这种能源高效持久,且清洁无污染通过太阳能太空发电站所转化的太阳能,可以以无线的方式传输回地面电网,并且其发电量可以与地面的核电站相媲美。
2009年我国首个空间太阳能发电站实验基地正式启动,选址便选在了重庆。
而它另一个名叫逐日工程的空间太阳能发电站项目,也在西安的电子科技大学启动。
以重庆为地址的太阳能空间发电站实验基地,主要以空间能源技术发展前沿为引导,并且进行的多是,大功率远距离无限能量传输与环境安全问题的研究。
并且目的是想打造一个以该基地为中心的,新能源产业技术聚集区。
这个项目耗资巨大,仅仅前期投资便已过亿,这个基地的建设面积约为200亩,而中心的核心试验区便占到了106亩。
除此之外,核心实验区还有许多类似于升空试验场地、实验楼等重大的研究设施。
并且这仅仅是处于初级阶段,后续发展还尚未可知。
并且外媒报道也提到了或许随着科学家公布在太空建造首个太阳能发电站的计划, 中国也在努力将其作为可再生能源推向一个新的高度进行发展。
可太空太阳能发电站就目前阶段而言,还处在构想阶段,那么中国又为何如此大力进行发展研究呢?这就与我国的能源安全有关了。
中国能源安全问题 中国自改革开放以来,经济进入了高速发展阶段,虽然我国地大物博,但是依旧出现了能源供不应求的情况。
特别是1993年以后,我国从石油净出口国变为了净进口国。
能源安全的问题开始受到了国家的重点关注。
石油对外依存度过高等传统能源安全问题并未得到解决。
并且由于国际能源格局的不断变化、一方面要警惕西方势力的威胁,另一方面还要重视对于气候环保问题的解决,我国的能源安全正在面临新的挑战。
供给安全是能源安全问题的核心。
中国目前对于石油的对外依存度正在不断提高,时间来到2019年,中国石油对外的依存度已经超过了72%。
并且石油气的进口量也在迅速地增加,特别是中国煤改气工程的推进,更进一步推进了中国的天然气进口量。
除了警惕能源供给的不稳定,价格安全也十分重要。
由于资源的稀缺,导致石油,天然气等产品的相关定价权,仍然被西方的发达国家所掌握。
这就在一定程度上造就了价格的风险。
就石油而言,纽约商业交易所的WTA石油,和伦敦国际石油交易所的布伦特原油,依然对国际的油价有着重要的影响力。
虽然在2018年的时候,上海的期货交易所也推出了原油期货的品种,但其影响力仍然无法与之抗衡,也就是说,即便中国的定价影响力有所提升,但是依然无法撼动西方国家的主导地位。
而最后便是所谓的能源进口通道问题,虽然中国的四大油气能源管道已经建设成型。
并且格局也已经逐渐完善,但是通道的安全方面依然需要注意,特别是海上通道,海上通道目前仍然是我国石油进口的主要通道。
但中国在邮轮以及运输航线的相关控制方面依然缺少主导权,并且要知道九成以上的运输,仍然需要依靠国外的邮轮船队承担。
虽然经过马六甲海峡通道相对安全,但是也要警惕其中的风险,特别是近两年来的乌克兰与俄罗斯关系急剧恶化,随时都有可能以切断油气管道为双方斗争的重要筹码。
能源的重要性就目前而言已经可见一斑。
而空间太阳能发电站技术对于中国的重要性也已经不言而喻。
虽然太阳能发电站的一系列技术原理,我们已经充分掌握,并且相关的航天技术也可以为其作为支撑。
但是这是一个巨大的宇宙空间系统太阳能空间发电站,还是需要开展系统的研究工作,突破很多技术方面的难题,比如如何达到工业应用的标准,满足发电量高的要求,最重要的一点是太阳能电池板的尺度可能需要用到平方公里来计算。
空间太阳能发电站若想建成,有三大问题急需攻克:即光电转换效率,极高的太阳能电池技术、远距离隔空输电技术以及运输部署技术。
据已经发布的航天产业相关资料来看,中国已经取得了太阳能供电系统的全球主导地位,并且垄断了差不多整个领域的从原材料,到关键组件生产的上下游产业链,并且最为关键的核心晶片差不多已经完全由中国占据了市场。
不仅如此中国所研制的太阳能电池翼光电转换效率全球最高。
空间太阳能发电站就目前而言,未来将会部署在距离地球大约3.6万公里的轨道上。
横跨在这段距离上的最大问题,便是所谓的超远距离隔空输电,如果这个难题可以解决的话,空间太阳能发电站或许便会成为可能。
为使中国早在2019年便实施了逐日工程,目的便是为了解决远距离无线输电的问题。
所谓的无线输电主要便是通过微波传输的方式实现隔空输电,但是由于电波在传输过程中会出现弥散衰减的问题,所以隔空电力输送一直无法实现。
好在中国进入这一领域有10年之久,已经跻身该领域的国际前沿,并且掌握了诸多核心技术在市场广泛应用。
首个空间太阳能发电站试验基地落成,是基于已有技术条件所搭建的项目,中国的无线电能传输很快便可以实现所谓世界级的能力突破。
但是要想将重达万吨的空间太阳能发电站,发送到地球的静止轨道上进行部署,又是一项世界难题。
规模是空间占地一百多倍,要知道即便是国际空间站也仅仅部署在400公里左右的近地轨道上。
而空间太阳能发电站,这是要在高达3.6万公里的地球同步轨道上进行部署,这一项目的发射成本以及难度都是难以想象的。
不过,到2035年,中国将实现火箭的多级完全重复使用,或许到那时空间太阳能发电站的发射成本会得到大幅度降低。
虽然目前欧美等发达国家都在进行空间太阳能发电站技术的研究,但是国际舆论却都纷纷看好中国,毕竟中国有着基建狂魔之称,同时有着几千年来的文明底蕴。
中华上下五千年的文明源远流长,用一个又一个的奇迹向世界展现着中国人的实力。
相信,在不久的将来中国必将是第一个建成宇宙空间太阳能发电站的国家,届时将为人类的能源发展问题再贡献出自己的一分力。

 
关键词: 风电叶片 风电塔筒
 
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