太阳能还可以从空中发电？
发布日期：2017/11/10
“太阳能还可以从空中发电?”太阳能发电并不是个很新鲜的清洁新能源使用方式，但是通过火箭将太阳能电站送到空中，建立空间太阳能发电站，则很少有人听说过。
近日，在第二届空间太阳能电站发展技术研讨会上，西安电子科技大学段宝岩院士团队提出的名为SSPS-OMEGA方案，有望成为中国未来建造空间太阳能电站的备选方案。
相比于地面 神奇的空间太阳能发电优点多多
张逸群副教授是段宝岩院士的学术秘书(电子机械工程学科)。他介绍说，与国际上最新的美国NASA于2012年提出的方案相比，这一创新方案不仅可使太阳能收集系统功率质量比提升约三分之一，而且可有效缓解三明治结构带来严酷的散热问题，引起与会专家学者的广泛关注与浓厚兴趣，多位专家表达了联合进行相关技术攻关的愿望。
那么，到底空间太阳能发电是怎么实现的呢?据张逸群解释，面对日渐紧迫的能源危机，以及使用化石能源导致的温室效应、环境污染等问题，世界各国都在积极寻找方便、清洁的新能源。太阳能将是解决能源问题的根本出路之一，而发展空间太阳能电站则是高效利用太阳能的有效途径之一。空间太阳能电站是指将地球静止同步轨道上的太阳能，通过新的工程技术手段进行有效采集，并以微波方式传输到地面转换成电能供使用的系统。
据介绍，我国在西部等地建立了很多太阳能电站，但是相比于空间太阳能电站，地面的太阳能电站存在很多问题。比如，用光功率密度来表示一平方米接受多少瓦光能的话，有云雾、有雨雪、有夜晚，地面的太阳能电站接收到的光密度是有限的，到达地面的太阳平均辐射量为每平方米约为150瓦-250瓦。而在地球静止轨道上，每平方米可接收太阳能约为1400瓦，且除春分和秋分以外，空间太阳能电站可接收到的辐射强度基本不受时间和空间限制。因此，一旦能够攻克空间太阳能发电技术，就有望逐步解决人类社会面临的能源危机，获得“取之不尽，用之不竭”的清洁可持续能源。其次，到了夜晚，地面太阳能需要用电池来畜电，需要配比好几倍于总容量的蓄电池，持续供电难度很大，成本也不低。而在空中的话，仅适用极少量的蓄电池就可以满足持续供电。最后，就是地面维护容易受到风沙腐蚀，而在空中受的干扰相对小很多，相比较的可靠性高很多，我国对未来建造的空间太阳能电站的设计寿命预期为30年以上。因为有光密度大、受波动小、寿命长这三个优点，空间太阳能发电前景很广阔。
地面上太阳能光板往往需要建造的面积很大，同时还会受到太阳东升西落的影响，太阳光和光伏电池存在夹角导致光电转换效率低。段宝岩院士的解决方案，用球形聚光的方式来避免系统在轨道上的大惯量、大范围旋转，同时聚光带来了太阳能光伏电池面积的减小，单位接收的光会更多，利用效率更高。
空间太阳能电站接收了太阳光，和地面不同的是无法立刻使用，而是先转化为微波进行传输，到地面再转化为电。虽然总体来说投入成本会比地面高，但是维护成本小很多。
来源：西安日报
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