取之不盡、用之不竭的太陽能,視為能源轉型的重要一環。然而太陽能卻受日夜週期、天氣影響無法不間斷供應。日本、歐洲均有新創團隊,思考如何從太空傳輸太陽能到地球,克服此痛點。
早在1970年代,各國科學家就嘗試打造系統,把(Space-based solar power)帶回地球。(JAXA)也在1998年跟進,並與(Japan Space Systems)和幾所大學組成團隊,12月初進行重要測試。
團隊在距離地球3萬6千公裏高空設置太陽能板,並把電力轉換成微波傳回地球。此次測試目的,就是確認行進中飛行體可否把微波準確傳輸給地面目標。結果發現,當飛機高度達7,000公尺,微波可精準擊中放在地面13處,大小約10平方公分的監測裝置。
最快從2025年4月開始,團隊就會用小型衛星測試從太空到地球電力傳輸,最快2045年技術就會實際使用。
日本宇宙系統公司對NHK表示,下次實驗會在太空進行,是重要裏程碑,和過往地球大氣層內測試不同。
「太空太陽能」供電不是夢
冰島將成全球第一個接收國
歐洲方面,英國新創(Space Solar)和冰島能源公司雷克雅維克(Reykjavik Energy)10月簽署協議,冰島2030年可望成為全球第一個接收太陽能發電站電力的國家。
原理與日本團隊類似,同樣是把太陽能板放在地球外,約3萬6,000公裏高空發電站的固定位置蒐集太陽能電力,再轉換成微波傳到地球接受器,轉回電力後,再輸入電網。
然而,不管日本或歐洲計畫,都受美國國家航空暨太空總署(NASA)批評,此舉最終生產能源成本太貴,相較一般地球產生的太陽能、風能,每瓩小時(kWh)只需0.05美元(約合新台幣1.62元),但太空太陽能卻要0.61美元,成本是傳統太陽能發電十倍多。
且太陽能板並非最有效率發電法,一般轉換率僅15%~20%。科技媒體《Atlas》指出,從能量蒐集到傳輸,再到家戶使用,需多次能量轉換,是太空太陽能發電成本居高不下的原因。
此外,太空太陽能發電基礎設施規模龐大,太空蒐集器就要佔地數平方英裏,地球接受天線面積也相當於美國紐約曼哈頓島,即便採用最輕量結構、最低成本發射技術,花費仍不容小覷。
但這絲毫沒讓英國太空太陽能公司打退堂鼓,反而把期望放在馬斯克SpaceX的星艦(Starship)上。因星艦有一次把150公噸重物送入低地球軌道的能力,可降低發射成本,也可解決太空基礎設施不足困境。英國太空太陽能公司估算,此系統產生的太陽能電力成本,只有核能四分之一。
這場做了超過50年的太空光電夢,究竟能否成真,最快六年後就有答案。
(作者:陳育晟;本文由《》授權轉載;首圖來源:)
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標題:「太空太陽能」供電將成真?NASA 說太貴,馬斯克星艦能解?
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