你知道太空太陽能發(fā)電站嗎?
當有些國家還在費勁研究它的概念時，我國已經(jīng)進入該項目的第二階段。據(jù)說當電站建設(shè)完成后，發(fā)電量可供地球上的人類，用上10萬年。這意味著，我國的又一項技術(shù)再次領(lǐng)先世界。
我國將建太空發(fā)電站，完成可供人類用電10萬年？技術(shù)再次領(lǐng)先世界
想象一下，當漂浮在太空中的太陽能發(fā)電站，源源不斷地給地球傳遞能量。這個場景也許聽起來有點像科幻小說，但從我國已經(jīng)進入第二階段建設(shè)的現(xiàn)狀來看，這一科幻場景很可能變成現(xiàn)實。
我國將建太空發(fā)電站，完成可供人類用電10萬年？技術(shù)再次領(lǐng)先世界
那么太空太陽能發(fā)電站是什么？它和地球上的太陽能發(fā)電站有何不同？我們又為何，要花費巨大的人力物力來建造它呢？下面就跟著羅叔，一起去探索其中的答案。
我國將建太空發(fā)電站，完成可供人類用電10萬年？技術(shù)再次領(lǐng)先世界
太空太陽發(fā)電站是什么？地球上的太陽能發(fā)電站大家都知道，太空太陽能發(fā)電的原理和其基本一樣，簡單來說就是將光能轉(zhuǎn)化為電能。但很多人不知道的是，這其中又分為光-熱-電轉(zhuǎn)換方式，和光-電直接轉(zhuǎn)換方式，因為光-熱-電的轉(zhuǎn)換方式效率很低，且成本較高，所以目前很少使用。大家比較喜歡的，還是光-電直接轉(zhuǎn)換的方式。
其具體的工作原理就是，陽光照射在太陽能電池上，然后帶著足夠能量的光子，在半導體材料P型硅和N型硅中，將在共價鍵也就是價帶中的電子，激發(fā)到一個能量空間導帶中。在這個導帶中，所有的自由電子全部被集中起來，然后在絕對零度的條件下，形成被電子占滿的最高能帶。而原來價帶中電子流失，所空出來的空穴，就被其他電子補上，然后再形成新的空穴，再被電子補上，由此形成的大量電子-空穴對。在這個過程中，電子流向帶正電的區(qū)間，空穴流向帶負電的區(qū)間，接通電路后，就形成了電流。別看太空太陽能的發(fā)電原理如此簡單，它要建設(shè)起來可是相當復(fù)雜的。
太空太陽能發(fā)電站和普通的太陽能發(fā)電站有何不同？
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和地球上的太陽能發(fā)電站不同的是，太空太陽能發(fā)電站又多了兩步，一步是將太陽能電池板，用衛(wèi)星發(fā)射到太空中。另一步將太陽能發(fā)電站儲存的能源，傳回地球，雖然前者對全球有能力發(fā)射衛(wèi)星的，國家來說是輕而易舉的事情，但別的國家要想在短期內(nèi)實現(xiàn)，也是比較困難的。而后者，也就是怎么將其中儲存的能量傳回地球，供人類使用，對全球來說都是一個難題。
雖然從工作原理上來看，太空太陽能發(fā)電站的傳遞原理較為簡單，就是在將光能轉(zhuǎn)換為電能以后，將其再轉(zhuǎn)換成高頻的無線電波，從而把電波傳回地球。但是其操作難度不是一般的大，目前關(guān)于這方面的研究也不少，但其中比較靠譜的有兩個，一個是通過激光將能源發(fā)回地球，另一個是通過微波裝置向地球發(fā)射能量，然后在通過地球上的接收裝置，將其轉(zhuǎn)換為電能。要想在太空和地面之間完美實現(xiàn)交流，其實是很復(fù)雜的，尤其是在太空中，太陽能電池板是否能自主完成所有操作，再加上后期的維護，更是難上加難。
既然建設(shè)太空太陽能發(fā)電站如此困難，我們?yōu)楹芜€要花費大價錢來建設(shè)呢。
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其實太空太陽能發(fā)電站的概念，是在上世紀首次提出的，但在它提出以后，全世界的人們就致力于將其變?yōu)楝F(xiàn)實。
這是因為隨著科技的不斷進步，我們越來越發(fā)現(xiàn)，地球的資源已經(jīng)無法滿足，人類日益增長的需求了，雖然大家在很久之前，就已經(jīng)有了節(jié)約資源的意識，后來更是發(fā)明了“地球一小時”的活動，就是想要提醒大家節(jié)約能源。但是要想實現(xiàn)經(jīng)濟水平的飛速發(fā)展，根本就離不開對能源的大量消耗，只靠“節(jié)流”來維護地球有限的資源，一點兒也不現(xiàn)實，所以就只剩下一個辦法，那就是“開源”。
這里的“開源”，其實就是我們從地球之外的太空獲取能源。而羅叔一開始提到的太空太陽能發(fā)電站，就是我們從中獲取電能的新途徑。
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雖說目前全球太陽發(fā)電站的技術(shù)，已經(jīng)相當成熟，除了效率在不斷提高，成本更是越來越少，還屬于清潔可再生的能源，但它有一個很大的缺陷，那就是能量供應(yīng)不能持續(xù)，我們用電大概是一天24小時不能間斷，但是太陽能發(fā)電站只有在陽光充足時，才能發(fā)電，無法滿足用電的需求，這時我們就需要一種，可以大規(guī)模儲存電能的方法。
而且根據(jù)相關(guān)研究，用這種方式發(fā)電，一個地面接收站將可以達到，50億瓦的發(fā)電功率。這是一個什么概念呢？目前全球最大的太陽能發(fā)電站，發(fā)電能力是2245兆瓦，太空太陽能發(fā)電站的發(fā)電量，是它的2倍還要多，這其中的好處顯而易見。所以建設(shè)太空太陽能發(fā)電站，也就是勢在必行的事了。
我國將建太空發(fā)電站，完成可供人類用電10萬年？技術(shù)再次領(lǐng)先世界
而我們呢，從上世紀50年代開始，就積累了大量的相關(guān)經(jīng)驗。以太空太陽能發(fā)電站必不可少的，能量轉(zhuǎn)換零件，太陽能電池板為例。我們從1958年開始就已經(jīng)開始相關(guān)研究，在光伏研究方面，截止到目前我們的研究小組早已是，全球領(lǐng)先水平，雖然可能還有一些技術(shù)難點沒有攻克，但以相關(guān)團隊的研究水平，解決這些問題是遲早的事。所以羅叔才說，建造太空太陽能發(fā)電站，對我們來說已經(jīng)沒有什么難度了，其提出的要在2035年之前，建設(shè)一個200兆瓦級的，“太空太陽能發(fā)電站”，不出意外應(yīng)該也能順利實現(xiàn)。
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也許你要說，這只是我們想象中的場景，有點科幻的味道，不可能這么快就實現(xiàn)。但你還記得，當年凡爾納的科幻小說《海底兩萬里》，如今基本已經(jīng)完全實現(xiàn)。而現(xiàn)在看上去就像科幻小說的太空發(fā)電站，也已經(jīng)有了雛形，羅叔不得不說一句，只有想不到的，沒有我們做不到的。如果有一天人類失去了想象力，科技還會進步嗎？
