空间太阳能电站
①近来中国首部硬核科幻片《流浪地球》持续热播,片中关于太阳先于地球毁灭的下场颇让人关注。太阳给地球带来了光和热,是地球上一切生命的根源。在现实生活中,科学家们一直在研究如何更好地“享用”来自太阳的恩赐,建立空间太阳能电站就是选项之一。
②太阳能是典型的可再生绿色能源,只要太阳不毁灭,太阳能将永远用之不竭、整个地球表面每年可获得的太阳能发电量为114×1015kW·h,大约相当于当今世界能耗总量的100倍。在当前石油等不可再生资源逐渐走向枯竭的背景下,太阳能毫无疑问是未来能源的主要形式。那当前太阳能利用的问题出在哪里呢?
③问题出在今天所有的太阳能的利用设施都是建立在地球地面上,上面还覆盖着厚厚的大气层、到达地球大气层的太阳能,30%被大气层反射,23%被大气层吸收,只有47%能到达地球表面,我们在地面上加以利用的太阳能其实已经被打了五折。
④科学家们开始研究,能不能在地球大气层之外建设太阳能电站,更高效地利用太阳能呢?毕竟,大气层外每平米面积每分钟接受的能量大约1367w,是地表的一倍多,而且建设在外太空的空间太阳能电站不受白天黑夜影响,可以一直沐浴在阳光之下。
⑤在空间太阳能电站的研究上,中国再次走在了世界的前面。近日,有媒体报道称,中国首个空间太阳能电站实验基地已在内陆城市重庆启动建设。中国科学家计划,首先在2021年至2025年建设中小规模中流层太阳能电站并发电。下一步是在2030年开始建设兆瓦级空间太阳能试验电站。届时,中国有望成为世界首个建成有实用价值空间太阳能电站的国家。
⑥这毫无疑问是人类能源史上一次伟大的突破,如果取得成功,将彻底突破地球能源的困境,解决当前的化石燃料带来的污染问题。为人类社会带来不可想象的发展空间
⑦但是,有人对此计划提出质疑,比如,在外太空的发电站如何能把电能传输到地面呢?
⑧事实上,关于无线电能传输的研究已经在同步开展、比如微波输能技术,这种技术应用了电磁波能量可以通过天线发送和接收的原理,将微波聚焦后定向发射出去,在接收端通过整流天线把接收到的微波能量转化为直流电能。比如,科学家利用电磁场的谐振进行电能传输就取得了突破。
(选自《百科知识》,有删改)
(材料)建造“太空三峡”最现实的难题就是经济费用。据专家预算,太空电站预计要花费8万亿元,相当于上百个三峡电站的成本。