3.5∶1――這是空間太陽能發(fā)電與地面太陽能發(fā)電的效率比。歐洲已將空間太陽能發(fā)的電賣到四川，但很多中國人卻連這種電怎么來的都不明白。
談到從幾萬米的太空收集太陽能發(fā)電，有人覺得不可思議。高昂的設(shè)備裝置費用、難以解決的電力傳輸問題、對人類活動的影響等等憂慮，讓人覺得這個想法有點異想天開。
然而，包括歐美、日本在內(nèi)的發(fā)達(dá)國家正如火如荼地開展空間太陽能發(fā)電的研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。本報記者采訪了我國幾位研究該領(lǐng)域的院士專家，為公眾揭開這一技術(shù)的面紗。
或引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命
“發(fā)展新能源是大勢所趨，其中太陽能和核能有望成為人類的終極能源。”中國科學(xué)院院士、北京科技大學(xué)教授葛昌純表示，由于建立核聚變發(fā)電站涉及安全可靠性、核廢物處理等一系列問題，空間太陽能發(fā)電在技術(shù)上更有可能在20到30年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化。
空間太陽能發(fā)電技術(shù)是指在距離地球幾萬米的太空布置太陽能發(fā)電裝置，并利用微波或激光等無線傳輸手段將電傳送到地面。
3.5：1――這是中國科學(xué)院院士余夢倫給出的空間太陽能發(fā)電與地面太陽能發(fā)電的效率比。“在太空中沒有陰雨天也沒有晚上，不會受天氣等因素的影響。除去每年有幾個小時會受衛(wèi)星、地球等的遮擋外，其他時間可以實現(xiàn)全時段發(fā)電。”余夢倫在接受記者采訪時表示。
歐洲空間能源集團首席技術(shù)官徐楓在中國能源環(huán)境高峰論壇上提出，大規(guī)模收集和利用太陽能(包括利用空間太陽能)作為人類最基本的能源供應(yīng)途徑，最終將促使未來人類文明的巨大跨越。
“將空間太陽能實現(xiàn)商業(yè)化的背后有一系列科學(xué)難題需要解決。”葛昌純告訴記者，“人類在開發(fā)過程中帶來的技術(shù)進(jìn)步可能引發(fā)新一輪的產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命。”
不斷拉大的中外差距
“我國已經(jīng)超越美國成為全球第一能源消費大國，然而空間能源技術(shù)不論是在科技界還是政策制定者那里，都沒得到應(yīng)有的重視。”葛昌純擔(dān)心，我國空間太陽能發(fā)電研究本身就起步晚，如果再不將優(yōu)勢科研力量集中起來，跟國際先進(jìn)水平的差距將進(jìn)一步拉大。
據(jù)了解，美國在卡特總統(tǒng)當(dāng)政時，對空間太陽能發(fā)電技術(shù)的支持達(dá)到高峰，幾十年來一直沒有間斷。美國宇航局啟動的“空間太陽能探索性研究和技術(shù)計劃”提出了該國的發(fā)展路線圖，為2030年的商業(yè)系統(tǒng)研制奠定了基礎(chǔ)。
日本在2003年提出了“促進(jìn)空間能利用”國家計劃，目標(biāo)是在20到30年后實現(xiàn)空間太陽能發(fā)電商業(yè)化。“2009年，日本航天開發(fā)局宣布已開始開發(fā)太空太陽能發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)將從離地球表面以外3.6萬千米、與地球旋轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星上的大型太陽能收集能源。”葛昌純告訴記者。
“我國上世紀(jì)就有科學(xué)家注意到這一技術(shù)，但由于缺乏足夠的支持，研究進(jìn)展很慢。”葛昌純感慨，“2012年3月份召開的國際空間太陽能電站工作組第一次會議上，13名科學(xué)家沒有一名是來自中國的，足見我們跟國外的差距有多大，而且這個差距還在不斷拉大。”
期待列為國家重大項目
在一次空間太陽能技術(shù)研討會上，一位四川發(fā)展改革委的官員對葛昌純說：“歐洲已將空間太陽能發(fā)的電賣到四川，還給我們很多的優(yōu)惠，我們卻連這種電怎么來的都不知道。”
“如果我們再不奮起直追、加大對空間太陽能發(fā)電技術(shù)的研究，這一戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)與國外的差距將進(jìn)一步拉大，市場早晚會成為別人的。”葛昌純表示。
作為一名航天專家，余夢倫更加專注空間太陽能發(fā)電設(shè)備的空間運輸問題。“要實現(xiàn)空間太陽能發(fā)電與地面太陽能發(fā)電的成本持平，運用火箭的運輸費用至少要降至每公斤1千元人民幣。”余夢倫告訴記者，目前運輸?shù)馁M用是每公斤五六萬元，未來能實現(xiàn)每公斤1千元的目標(biāo)，“但前提是要加大研究的投入，沒科研就不可能有進(jìn)展”。
“空間太陽能發(fā)電是一個宏偉的空間和地面工程，涉及到許多重要的技術(shù)領(lǐng)域，如空間運輸、航天器設(shè)計、微波技術(shù)、激光技術(shù)、材料技術(shù)等。”葛昌純表示，對于我國而言，空間太陽能電站發(fā)展的戰(zhàn)略機遇已經(jīng)來臨。
據(jù)葛昌純介紹，目前我國在空間太陽能發(fā)電技術(shù)方面尚沒有重大項目。“我們期待國家將其盡快列為科學(xué)發(fā)展規(guī)劃重大專項和國際合作重大項目，增大項目支持，早日實現(xiàn)空間太陽能發(fā)電的商業(yè)化。”孫愛民說。
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