人类在未来,是否可以在太空中建立发电站,获取太阳能能源?
空间太阳能电站是利用卫星技术将太阳能转化为空间电能,然后以某种方式传回地球供人类使用的系统。
“公元2307年,化石燃料枯竭,人类开始将大规模的太空太阳能发电系统作为新能源,但只有少数大国及其盟国从中受益……”这是日本著名科幻小说动漫《机动战士高达》的开场白。然而,目前世界面临着共同的能源危机。人们可能要在不到2307年的时间里对空间太阳能发电系统进行研究。
在日本,对空间电站的研究正如火如荼地进行。20世纪80年代,日本许多大学开始进行相关研究。由日本宇宙航空研究开发机构和日本经济产业省共同出资1200万美元的太空太阳能十年计划第一阶段即将结束。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)过去10年一直在为日本的空间太阳能发电系统(SSPS)提供稳定的支持。目标是到2030年将一颗地球同步卫星送入太空,这将为地球上50万个家庭提供10亿瓦的电力。
几年前,日本北海道的科学家们开始了地面试验,开发了一种新的电力传输系统,可以以微波的形式将能量从太空传输到地球。这两项实验都是由太空太阳能发电系统(SSPS)JAXA领导的大胆项目的一部分。激光和微波是空间太阳能发电领域的两种主要传输方式,也是该技术的核心问题。另一方面,日本希望在这两个领域都取得突破。
在我国,太阳能的利用也一直是最热门的话题,经过多年的发展,国内在集热器(含太阳能热水器)已成为太阳能应用最为广泛、产业化最迅速的产业之一。在十多年前销售总额就达到了35亿元,其产量位居世界榜首。
我国的太阳能产业已开始运作。中国科学院宣布启动西部行动计划,将在两年内投入2.5亿元人民币开展研究,建立若干个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。
总的来说,由于我国太阳能光伏发电系统起步较晚,特别是在太阳能电池的开发和生产方面,仍处于产量小、应用范围窄、产品单一、技术落后的初级阶段。据粗略统计,我国目前只有5家(单晶硅)太阳能电池生产厂,年产量约4.5兆瓦(注:1兆瓦为1000千瓦),工厂设施仍在现有的进口生产线中。而国外许多企业都集中精力开发和生产更先进的薄膜晶体太阳能电池。新一代先进薄膜晶体太阳能电池的转换效率可高达18.3%,比目前的平均转换效率高出3%。
太空太阳能电站的设想非常伟大和宏远,但实现起来所需要的经费却是十分惊人的。1968年彼得·格拉泽的将太阳能电站搬到太空去的设想,需要研制一种太阳能动力卫星,并把它送到距地面3.6万千米的轨道上(即地球同步轨道。在这一轨道上,卫星绕地球飞行1圈的时间,正好与地球自转一周所需要的时间相同)。
对格拉泽提出这一宏伟设想,由于要花一大笔钱,美国政府不感兴趣。不过到20世纪70年代中期,因出现能源危机,格拉泽的计划重新受到重视,美国政府投资2000万美元作为研究费用。
但研究费不久就用完了,人们的热情又冷了下来。因为美国科学院估计,要建成这个太空发电站,大概要用50年时间,研制、发射和组装耗资达3000亿美元,工作量相当于600名宇航员在太空工作30年。尽管发电能力为300千兆瓦,能供1.5亿人口用电,可巨额投资遭到非议。原来,格拉泽设计的这座电站重量达5万吨,其中仅太阳能电池板的空间面积就达50多平方千米,而向地球发送电力的微波发射天线的直径达1千米。
按美国航天飞机一次最多能运送30吨物资计算,也要发射1000多次才能把电站的设备全部送上天。而在20世纪70年代时,美国的航天飞机还没有正式投入使用,因此人们认为,格拉泽的计划在短期内难以实现。1999年和2000年,美国国会分别给宇航局拨款500万和1500万美元,用以深入研发空间太阳能发电技术,以期找出更好更成熟的建设方案。专家们从目前发展态势估计,本世纪20年代第一个空间太阳能电站将升空组装并开始试验性发电。
日本计划2040年前后向太空发射太阳能电站。尽管日本近年来在航天领域屡遭挫折,日本经济、贸易和工业部(METI)仍雄心勃勃地计划在2040年之前向太空发射太阳能电站。日本从十多年前就开始投入太阳能卫星的研究,到2040年系统将开始运作。METI计划发射的太阳能卫星在地球同步轨道每秒可产生100万瓦的能量,相当于一个核电站产生的能量。太阳能卫星将拥有两个3000米长的太阳能发电翼板,两个翼板之间是一个直径1000米的能量传输天线。
所产生的电能将以微波的形式传回地球,微波的强度将低于手机发射的微波,以保证所发射的微波不会影响移动通信和其他通信。卫星地面接收天线的直径将达到数千米,可能建造在沙漠或海洋地区。该卫星预计重达2万吨,总造价预计为2万亿日元(约合170亿美元)。与目前火电或核能发电每千瓦时9日元相比,太空发电成本为每千瓦时23日元。
总的来说,空间太阳能电站的建设,不仅可以保证从天上源源不断的电能,解决人类的能源危机,而且可以将其开发、运输、组装和使用过程中所开发的新技术和新产品推广到其他航天活动中,提高技术水平和技术水平相关行业技术水平。虽然空间太阳能电站具有诸多优势,技术途径可行,但建设起来并不容易。这是因为这种新型电站的建设难度与地面电站相去甚远。这是一项规模空前、技术密集的大型航天系统工程。具体实施涉及 科技 、 社会 、经济、环保、材料等多个问题,需要分为几个课题进行研究和综合分析。在空间太阳能电站的研制、发射和组装等关键技术方面,普遍存在着提高效率、降低成本的问题。但我们有理由相信,随着各国空间技术的发展,总有一天,我们将能够从太空获得能源资源,造福全人类 社会 。
地球,太阳系中一颗最美丽的行星。她的神奇、她的伟大,都令人为之赞叹!她用自己的身体养育了人类。人类每天都在贪婪地消耗她的能源,好多人不知道珍惜,而且仍然有许多人对地球资源匮乏一无所知。现在,地球的能源逐日减少,而地球母亲给我们提供的能源也供不应求了,总有一天,地球没有了可用的能源,那人类该怎么生存?
我闭着眼睛地苦想着。不知不觉地睡着了,我醒来时,我已身在一个陌生的城市里了。现在是童话小说里的穿越吗?难道我穿越了?当我带着一大堆疑问往前走的时候,一个猛冲过来的人撞到了我。“小兰!”我吃惊地大叫(小兰:《柯南》里的人物)。女孩奇怪地问道:“你认识我?”“嘻嘻,我可是你的忠实fans!”“呵呵,刚才真是抱歉啊!看样子,你是穿越过来的吧?欢迎来到2050年的中国,我是和新一来中国度假的,现在就当一下你的导游咯。”“好啊!”我激动得回答道。好不容易穿越了,参观一下2050年的中国也不错哦!
“我们去做车参观一下吧。”“好的,我正想看看2050年的中国是什么样的呢!”小兰拿着手机按了几下,不一会儿,新一(工藤新一:《柯南》里的人物)就开着车来了。我们坐上车,新一又向我介绍道:“现在的车不用汽油,也不用柴油,都是靠太阳能驱动的了。车顶上都安装了太阳能蓄电板,可以收集太阳光的能量。”上了车,小兰继续介绍道:“这么多年了,地球上普遍用上了太阳能发电。现在我们所在的这座城市就是以太阳能作为主能源的城市,太阳能既节约又保护环境,好处多多!”新一又插嘴道:“当然咯。瞧,我们用的手机都不用电池了,现在的手机都有一块太阳能充电板,只要你蓄一点点的太阳能电力进去,就够用好多天的了,也不用担心阴雨天没有太阳,多方便啊!”“你们两个是在做广告吗?”我忍不住问道,“扑哧”我们三人都笑了。“去我的家看看吗?”新一问我。“好啊。”
不一会儿,我们来到新一的住宅。“他的妈妈可是很好客的哦!”小兰拉着我走进新一家。遇见了工藤有希子(工藤有希子:《柯南》里的人物,新一的妈妈),好不容易见到这么多的动漫界名人,真激动啊!“啊,新一,是你的朋友吗?”“呵,好像是个穿越过来的小姑娘,她认识我们,我带她来参观一下我家。”“是么是么,稀客啊!”工藤有希子拉着我参观她的家。“楼顶上这个圆圆的桶是做什么用的啊?”我指着楼顶问道。“那是蓄能器,蓄能器可以把每天多余的太阳能储存起来,在没阳光的时候再释放出来,可以在晚上供应能源,就算连着十多天不出太阳,它储蓄的能源都够用。不仅实用,而且环保呢!”“这么好的地方,我都想来了。”“作为初次见面的礼物,这个送给你!”新一递给我一个漂亮的盒子。“礼物耶,拆开看看……”
哎呀,头好痛,难道我被黑暗组织袭击了?慢慢的睁开眼,爸爸正站在我旁边。四目相对,“怎么睡着了?还有,你刚刚一直念叨什么小兰啊什么的,那是什么东西?”“呵呵,没什么没什么,我要写作业了。”说着,将老爸推出门外。
可惜只是一场梦啊,真希望梦中的事情能成为现实,希望地球能早日普及太阳能发电,这样的话就可以保护环境,保护资源了。地球,加油!
湖南理工职业技术学院地址在湖南省湘潭市河东大道10号,该校是经省人民政府批准、国家教育部备案设立的全日制公办普通高等院校,是一所融理、工、文于一体的综合性高职院校。
二、湖南理工职业技术学院介绍湖南理工职业技术学院是经省人民政府批准、国家教育部备案设立的全日制公办普通高等院校。学校坐落于伟人故里大美湘潭的中心城区,校园精巧别致,绿树成荫,书香四溢。现有学生6500人、专兼职教师500人,开设光伏发电、风力发电、工业机器人、机电一体化、电气自动化、工程造价、会计、动漫设计等19个专业,面向全国16个省招生,是一所融理、工、文于一体的综合性高职院校。
学校是一所正在发力成长的高职后起之秀,初创于1978年,四十载砥砺前行,******破茧成蝶。2015年划归湖南省发展和改革委员会主管后,坚持创新引领,注重特色办学,突出内涵发展,致力打造湖南职教新湘军,步入全面发展快车道。学校紧贴市场、产业,紧扣职业、就业,优化整合、全新组建了新能源学院、智能制造学院和管理艺术学院。按照“学校紧密对接产业园,专业深度融入产业链”的思路,与湘潭协同建设湖南省公共实训基地,与株洲携手打造中国动力谷学院,与京东集团联合组建京东学院,与长沙积极谋求产教融合新突破,“有核无边、多点办学”的职教新模式有序推开。学校已从昔日养在深闺的“小家碧玉”快速出落成了备受青睐的“大家闺秀”。
学校专业拔尖,供需两旺。坚持高起点、高标准、高质量,重点建设新能源、智能制造、管理艺术等特色专业群,营造专业高原,打造技能高峰。近年连续摘取光伏电子工程设计与实施、风光互补发电系统安装与调试、制造单元智能化改造与集成技术等全国职业院校技能大赛团体一等奖,不断实现湖南省在全国赛事奖项上的新突破,体现了学校雄厚的专业实力和学生过硬的技能水平。毕业生供不应求,就业率节节攀升。
学校师资卓越,产教互促。坚持校企合作、协同育人,开放建设一流“双师型”教师队伍。依托内培外引,做优做强核心师资。依托工程实验室、工程研究中心省级科研平台,整合社会知名师资。依托京东集团、北汽、中电48所、中国明阳风电、华航唯实、南方测绘等业内名企,打造德技双馨的专兼职师资队伍。
学校教书育人,德技兼修。坚持立德树人,以德为先,悉心培育具有理工核心情怀的一流应用人才。推出《理工书单》,倡导“每周一书、每人一语、每课一讲、每日一记”,着力引导学生读书明理、知书达礼,培育学生勤学、俭朴、乐观、诚信、合作、自律、敬业、专长、创新的理工职业情怀,引导学生自觉做的坚定信仰者、积极倡导者和模范践行者。
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2022年, 科技 企业奔向碳中和
“降碳减排”、“绿色发展”已经成为碳中和领域的热门话题,为了共同守护人类赖以生存的地球,除了挖掘新能源外,还需要各大企业共同努力,从产品或解决方案全生命周期以及 社会 责任的履行方面,助力环境的可持续发展。
《巴黎协定》的签署,传递出了全球将实现绿色低碳、气候适应型和可持续发展的强有力积极信号。
从现在的视角来看,也的确如此。相关碳中和研究报告显示:多数国家已更新 NDC(国家自主贡献)目标,“碳中和”已成为全球大趋势。
尤其是我国于2020年9月份正式向全球明确2030年碳达峰和2060年碳中和的目标,并且在2021年年初,“碳中和”被写入政府工作报告,正式成为国家战略,2021年也被成为碳中和元年。
在政策指导下,实现碳中和必将引发一场广泛而深刻的经济 社会 系统性变革,从而带来行业发展向绿色低碳转型。为此,在宏观政策的驱动下, 科技 公司也纷纷响应了碳中和。
华为围绕数据中心的降低碳排放和技术赋能来实现碳中和。以华为DCIM解决方案为例,通过专注绿色减碳和智能运维,以能效优化技术驱动低碳化、智能化数据中心生命周期管理,降低运维成本,提升资源利用率,助力数据中心节能减排。
腾讯则围绕降低数据中心能耗和城市智慧交通进行相关赋能。2021年1月,腾讯腾讯宣布启动碳中和规划,用 科技 助力实现0碳排放。具体来看,通过T-Block技术,腾讯天津数据中心能减排二氧化碳量达5.24 万吨,碳排放当量约为种植286.4 万棵大树。
12月17日,阿里巴巴发布《阿里巴巴碳中和行动报告》,提出三大目标:不晚于2030年实现自身运营碳中和不晚于2030年实现上下游价值链碳排放强度减半,率先实现云计算的碳中和,成为绿色云用15年时间,以平台之力带动生态减碳15亿吨。
在互联网 科技 巨头企业的带头下,百度、联想、滴滴等企业也积极参与其中,整个 科技 圈呈现出全民皆要碳中和的景象。
有趋势就有机会,因此很多企业开始布局风电项目,以ICT技术赋能相关解决方案,提升风能利用效率。同时,分布式光伏、储能技术和智能电网也开始接入,实现大规模的可再生能源生成。
比如,为提升新能源利用率,践行双碳目标,国网河南电力基于华为云Stack大数据能力,首次实现了光伏和风电新能源参与电力平衡的精准计算。数据显示,结合全省新能源电站的实时出力指数、当地的气象预测和 历史 数据进行大数据分析,全省光伏可靠性处理提升15%,风电可靠性处理提升 10%,初步估算“十四五”期间将节约电源电网投资150亿元。
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三峡集团可再生能源年发电量居世界第一
三峡集团发布消息,2021年三峡集团可再生能源发电量超过3400亿千瓦时,同比增长9.5%,居世界第一。据测算,3400亿千瓦时清洁电能可替代标准煤约1亿吨,减排二氧化碳约2.8亿吨。2021年我国新能源产业发展迅速,2021年海上风电装机量首次超过了英国,居全球第一名;包括水电在内的可再生能源的装机容量首次超过了十亿千瓦;我国新能源发电量首次超过了一万亿千瓦时。
折叠屏手机供不应求,行业中低端芯片依然紧缺
尽管目前折叠屏手机较此前有了飞跃式发展,但由于市场需求远高于厂家预期,当前市场折叠屏手机仍处于供不应求的状态。另外,目前折叠屏手机行业软件生态仍未统一,厂家生产一款不同尺寸的折叠屏手机,都需要与软件厂家一对一定制化匹配,所需投入较大。而从整个手机行业发展角度来看,行业竞争依然非常激烈,且已全面进入存量竞争时代。此外,手机行业芯片依然紧缺,但当前主要是中低端芯片紧缺和高端芯片第一波产能紧缺,预计2022年底或2023年能有所缓解。
我国实现硅基自旋量子比特的超快操控,速率创国际最高记录
国内半导体量子计算再迎新进展。中国科学技术大学郭光灿院士团队与美国、澳大利亚研究人员及本源量子共同合作,实现硅基自旋量子比特的超快操控,自旋翻转速率超过540MHz——是目前国际上已报道的最高值。研究论文发表在1月11日的《自然 通讯》期刊上。
广东自动驾驶产业走在前列,相关企业数量占全国近三成
据天眼查数据显示,国内共有超5,800家状态为在业、存续、迁入、迁出的自动驾驶相关企业,3成企业注册资本在1000万元以上。 从成立时间来看,超7成相关企业的成立时间在1-5年内,而成立时间达10年以上的企业占比仅为6.5%。从地域分布来看,广东省拥有最多的自动驾驶相关企业,有超1,600家,占全国的28%,其次,河北省有近1,000家相关企业,占比为17%。从专利数据来看,自动驾驶相关企业的专利类型主要为发明专利,占比44.0%。
以下是【股融易资讯】为您整理的今日股权融资事件
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“西湖欧米”完成数亿元Pre-A轮融资
西湖欧米(杭州)生物 科技 有限公司完成数亿元Pre-A轮融资,本轮融资由倚锋资本和老股东高瓴创投共同领投,幂方资本、老股东高榕资本和西湖科创投跟投,融资资金将继续推进蛋白质谱驱动的体外辅助诊断(IVD)产品和AI制药产品的研发。西湖欧米成立于2020年7月,致力于开发和应用以蛋白质谱为主的多组学技术。
B站投资炎魔网络,后者经营范围含动漫 游戏 开发
1月12日,上海炎魔网络 科技 有限公司发生工商变更,新增B站关联公司上海哔哩哔哩 科技 有限公司为股东,持股25%成大股东。 天眼查显示,该公司成立于2021年5月,法定代表人为崔荣,注册资本133.33万元人民币,经营范围包含:动漫 游戏 开发;专业设计服务;网络文化经营;第二类增值电信业务等。
腾讯投资皓睿网络,后者经营范围含增值电信业务
近日,晋城市皓睿网络技术有限公司发生工商变更,原股东深圳市易信网络 科技 有限公司退出,新增腾讯关联公司深圳市微恒信 科技 有限公司为股东,持股100%。 天眼查显示,该公司成立于2013年,法定代表人为洪丹毅,注册资本1000万元人民币,经营范围包含:增值电信业务,互联网信息服务,提供信息系统集成服务,网络管理服务等。