日本計劃 2025 年自太空回傳太陽能發電

2023-06-02 07:40:00    編輯: 藍 弋豐
導讀 太陽能電池發電從過去主要使用於別無能源來源的太空任務以及偏遠地區特殊需求,到需要高額補貼,到如今已經物美價廉大量使用,然而,日本新的計畫利用太陽能的方式,又讓太陽能回到太空。 太陽能最大的弱點,就是...


太陽能電池發電從過去主要使用於別無能源來源的太空任務以及偏遠地區特殊需求,到需要高額補貼,到如今已經物美價廉大量使用,然而,日本新的計畫利用太陽能的方式,又讓太陽能回到太空。

太陽能最大的弱點,就是只要陽光被遮住就無用武之地,不論是夜晚──被地球自己遮住陽光──或是陰天被雲層遮住,還是灰塵或霧霾,都會讓太陽能發電的經濟效益大減。最好就是有個永遠都有陽光照射的地方,哪來這樣的寶地?那就是在太空中了。

日本政府與日本宇宙航空研究開發機構(JAXA),從過去就一直思考太空太陽能發電該如何進行,太空中固然隨時照得到太陽,但是產生新的問題就是該怎麼把發出來的電傳回到地球?畢竟要用電的產業與人們可是在地球上。

拉一條輸電線上太空不可行,要把電送回地面,目前主要設想的方式是以發的電在太空中發射微波,傳回地面,以地面的接收器接收,再把微波轉為電力,微波可穿過雲層,因此不受氣候因素影響。這個想法最早在 1968 年就有人提出,美國、中國都曾經研究過這個想法,但目前尚未有人實現。

2009 年起由京都大學筱原直樹教授領導該項計畫,2015 年日本宇宙航空研究開發機構試驗成功以微波傳送 1.8 千瓦電力到 50 多公尺外,奠定了這項奇想的技術基礎,於是,日本打算將太空太陽能發電付諸實行,將嘗試發射一系列小人造衛星到太空軌道,人造衛星上的太陽能電池面板發電,嘗試將電力傳回地表的接收陣列。

不過,即使日本這次計畫的嘗試成功,也不代表太空太陽能很快會成為人類的重要能源,因為雖然太空中隨時有太陽,但是要把太陽能面板、微波發射器發射到太空中的成本實在太高了,導致換算下來發電成本相當驚人,1 吉瓦發電容量的裝置恐怕要高達 70 億美元。

若是未來有辦法降低成本並且規模化,那就得考慮安全性問題,畢竟高能量的微波從太空射向地球,飛機若經過會如何?也恐怕會危害生態,例如鳥兒飛過去會不會被烤熟呢?不過,目前大概只能用小規模的發電容量來實驗,還不需擔心這些問題。

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