全球首个全系统、全链路太阳能电站地面验证中心将落地西安

2018-12-26 10:00 来源: 华商报 

  12月23日上午,“空间太阳能电站系统项目”启动仪式暨高峰论坛在西安电子科技大学北校区举行。全球首个全系统、全链路太阳能电站地面验证中心将落地西安。

  陕西省副省长赵刚出席启动仪式并发表讲话。重庆大学杨士中院士、西安交通大学卢秉恒院士、国防科工局探月中心总设计师吴伟仁院士、西安电子科技大学段宝岩院士等出席启动仪式。

  启动仪式上,段宝岩院士就该项目承担的研究内容、关键技术节点、技术指标及成果等内容进行了汇报。西电“空间太阳能电站系统”陕西省重点实验室、“空间太阳能电站系统”交叉研究中心在仪式上揭牌。

  西安电子科技大学副校长李建东与西安市经开区管委会主任钱虎威共同签署西安电子科技大学与西安经开区管委会合作共建“逐日工程”的协议。经开区将支持西电在经开区建设空间太阳能电站系统研究基地,包含空间太阳能电站系统地面验证中心、空间太阳能电站系统研究创新中心和空间太阳能电站系统成果转化中心等,开展空间太阳能电站地面验证系统研发工作。

  太空可接收的太阳能是地面10倍

  如果聚光比达到10,就是地球100倍

  段宝岩院士介绍,据国际权威机构的统计,煤炭还能用110多年,化石燃料(石油和天然气)还能用五六十年。为此,需要人类抓紧寻找可持续、无污染、低成本的替代能源。地面每平方米可以接收140瓦的太阳能,而太空每平方米可以接收1400瓦。如果聚光比达到10的话,就是地球的100倍。而太阳寿命还有50亿年,太阳到达地球的能量仅为太阳发出能量的16亿分之一,有很多能量我们还没有使用。

  美国、日本、欧洲都已提出了自己的方案并进行了试验。在我国,2013年底,段宝岩院士联合重庆大学杨士中院士,就加强我国空间太阳能电站关键技术攻关事宜,写信给习近平总书记,得到总书记批示。国家工信部、发改委、科技部、总装备部等16个部委2014年组织120余位专家进行系统论证,提出了我国发展空间太阳能电站的发展规划与路线图。五年来,段宝岩院士带领团队扎扎实实开展了系统性的研究工作,初步完成了室内验证。

  据悉,我国“空间太阳能电站”的规划是“三小步”、“两大步”。“三小步”就是地面、浮空试验,空间电能管理,天地无线能量传输试验;“两大步”就是进行MW级系统试验验证,建造GW级商业电站。项目中期规划为2015-2030年,远期规划为2030-2050年。

  “空间太阳能电站”由三大部分组成:太阳能收集器、微波传输、地面接收与转换。要经过三次能量转换:太阳能→电能→微波→电能,然后送到千家万户。利用“太空电站”,在民用方面,可以对岛礁、边远地区、灾区供电,还可以干预台风强度和方向,使它少影响我们国家的沿海地区。

  该项目旨在将地球静止同步轨道上的太阳能,通过新的工程技术手段有效采集,并传输到地面成为电能供使用的系统。项目的地面验证实验室建在西电。目前,工业和信息化部对该项目提供重大基础研究支持,科技部列入重大研发计划。经段宝岩院士提议并讨论,学校将“空间太阳能电站系统项目”命名为“逐日工程”。

  重庆璧山已建实验基地

  进行微波传输前期模拟和验证

  据专家介绍,理论上如果在地球静止轨道上部署一条宽度为1000米的太阳能光伏电池阵环带,假定其转换效率为100%,那么它在一年中接收到的太阳辐射通量约等于目前地球上已知可开采石油储量所包含的能量总和。

  位于太空的太阳能电站发好了电,将通过微波传输回地面。据悉,重庆璧山也已经设了实验基地,在进行微波传输的前期演示模拟和验证。

  另据吴伟仁院士介绍,未来我国要在月球建设科研站,能源供给问题必须要考虑。作为解决方案之一的微波无线能量传输技术的研究目标包括:建立远程高效大功率微波无线能量传输演示验证系统,在公里距离实现百瓦级微波能量传输;满足极区坑底探测器以及月面用能终端的需求,并不断提升性能,不断满足月球科研站的需要。

  利用3D打印技术可实现太空制造

  西安交通大学卢秉恒院士介绍,在太空建太阳能电站意义重大,能源一旦能实现太空无线传输,将来汽车可以边跑边充电,无人飞机也可一直在天上飞。但空间太阳能电站还需要解决不少制造方面的问题,而3D打印技术可以提供很多帮助。

  将来要建的GW级的太空电站质量达万吨,受火箭运载能力和火箭发射罩尺寸的限制,即便是按目前我国正在研制的最大运量的载重火箭,也需要发射二百多发才可以。如果利用3D打印技术,则可以利用月球甚至小行星上的资源,实现在太空或月球制造大型部件,这可以为空间太阳能电站计划的实施节省不少成本。

  在太空利用3D打印技术,由于良好的真空环境、微重力、低温等特点,可以“打印”出尺寸特别大的部件,材质在某些性能上也会比地面上制造的更好,甚至利用激光熔炼可以熔炼出地球上没有的合金。2014年,国际空间站已经利用3D打印技术打印出了第一把“太空”工具——扳手,将来可以用星球现有的材料打印建筑。

您看到此篇文章的
感 受是....


  • 支持

  • 无奈

  • 枪稿

  • 震惊

  • 有用

中国品牌日如期而至,家电品牌强势发声!

中国品牌日如期而至,家电品牌强势发声!

2017年的今天,中国品牌日诞生;今年的今天是第三...[详细]