发电站建到太空?中国技术领跑世界,厉害了我的国
近年来,清洁能源开始被各国广泛使用,其中太阳能是最受欢迎的清洁能源之一。去年我国预计将在2035年前建成一个200MW的“太空太阳能发电站”,或将深刻改变世界能源格局。
或许有朋友会问:明明地球上也能建太阳能发电站,为什么要建在太空?难道是为了炫耀自己的技术吗?
你要知道,地球分白昼黑夜,地球上的太阳能发电设备只有白天才能吸收太阳能,供人们使用以及维持发电设备的正常运行。但是到晚上太阳照在地球另一边,太阳能发电站就无法起作用了。
如果要保证夜间正常运行,那么发电站就要储存一部分能量维持夜间的用电需求,要是晴天阳光充足的时候或许可以,但碰上阴天或雨天就很难保证发电站有足够的能量储存。所以,将发电站建在太空,就可以保证无论白天黑夜都能有太阳能发电。
其实太空太阳能电站最先是由日本提出来的,因为太空的阳光强度远高于地球表面,可以在地球的静止轨道上建设发电站,然后利用卫星收集太阳能用发电站转换成电能,然后传回地球表面供人类使用。
然而太空发电站对各国的意义不止于此,地球上各类能源被大量消耗,急需其余可再生能源进行补充,而太阳能是最佳选择之一。近几年,虽然世界各国在碳排放量上做了很多努力,但还是没有得到明显的改善,前段时间某些国家还借着我国碳排放总量大的伪逻辑指责我们,如果我国成功在太空中建立发电站可以大量减少碳排放量,或许能提前达到碳中和。
但是,该如何把太空发电站的电送到地球表面呢?
这就要用到无线输电技术,该技术利用微波进行无线远距离传输,先将电站中的电流转换成电磁波的形式,然后通过微波技术传到地球表面,然后再将电磁波转换成电流,供人类使用。
日本和美国在2008年就开始研究太空太阳能发电站,中间也有好几个国家尝试过,但目前还没有什么突破性的进展,最早提出太空发电站概念的日本也预计要2040年才能建成。
在日本提出这个概念前我国科研人员也有过类似的想法,只是技术有限一直没能得以实现,2018年,我国在重庆建立了一个模拟太空发电站的实验室,这也是全球首个实验室。从今年开始预计用5年左右的时间,在大气平流层建造一个小型发电站,然后慢慢实现200MW级的太空发电站。
目前,我国在太空发电站上的研究,已经是处于世界的领跑地位,但是这仅仅是巨大工程中的一小步,前面还有更多的困难等待着我们。例如,这么大量级的发电站如何送到太空?如果分批运送,到太空之后又该如何实现组装?这些都是我们需要去解决的难题。
不过,中国人向来喜欢脚踏实地,一步一个脚印地向前,在稳扎稳打中实现突破。相信凭借我国科研人员的不懈努力,中国将会成为第一个在太空建造太阳能发电站的国家,早日实现太阳能“自由化”。
对此,大家有什么看法呢?
3月30日,国家能源局局长章建华介绍中国可再生能源发展情况,开发利用规模稳居世界第一、低风速风电技术位居世界前列、光伏产业为全球市场供应了超70%的组件……近年来,中国可再生能源实现了跨越式发展。
中国一直以来是亚洲最大的石油进口国,石油作为不可再生能源,能够提炼出汽油、柴油等燃料,这也是目前主流汽车燃料。石油燃烧后会产生大量的二氧化碳,二氧化碳逸散到空气中,会让地球产生温室效应。温室效应就是这些二氧化碳仿佛一个温室的玻璃一样,将地球包裹起来,在接收来自太阳光的温度之后,本来应该散发到太空的温度,却被二氧化碳这层“墙壁”挡住了,导致生存环境逐渐变热。温室效应从提出以来,很难得到民众的认可,但是随着近年来全球变暖成为现实,很多国家已经在逐步降低不可再生能源的使用。
中国可再生能源实现跨越式发展,是因为在过去的二十年里,火力发电逐渐降低,取而代之的是核电、风电、水电、太阳能等可再生能源比例的增加。虽然从目前的使用情况来看,中国的煤电每年的使用量与往年相仿,但是比例确实在逐年降低。其中发展最快的就是核电,中国核电从无到有,现在已经有18座核电站投入使用,每年产生了1.2亿千瓦时电量。
相比于不可再生能源开采完就没有的储量,可再生能源可谓是取之不尽用之不竭。可再生能源的投入使用,能够降低温室气体的产生,改善我们的居住环境,实现可持续发展。可再生能源的使用也将促进更多新生代科技的产生,让我们的生活更加干净与健康。
中国已经成为利用新能源和可再生能源的第一大国。当前,我国可再生能源装机容量占全球总量的24%,新增装机占全球增量的42%,已经成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。
我国清洁能源取得快速发展,能源结构进一步优化。到2015年底,预计水电、风电、光伏发电装机分别达到3.2亿千瓦、1.2亿千瓦、4300万千瓦左右。可再生能源发电总装机达到4.8亿千瓦左右。
新能源和可再生能源的瓶颈
可再生能源发展面临瓶颈制约。“三北”地区弃风弃光、西南地区弃水问题进一步加剧,部分地区弃风率超过30%,西北地区弃光问题开始显现。“十三五”期间,水电、风电和光伏发电装机规模将进一步扩大,可再生能源消纳面临更大压力。
四是终端能源消费清洁替代任务艰巨。实施天然气、电力替代煤炭、石油等化石能源,是实现节能减排和结构优化的重要途径。天然气替代受价格、输气管网等体制机制因素制约,市场出现低水平供应能力富裕现象,开拓市场压力较大;电力替代也面临着成本、基础设施、关键技术等因素制约。
中国已经成为利用新能源和可再生能源的第一大国。
我国可再生能源装机容量占全球总量的24%,新增装机占全球增量的42%,已经成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国。
我国清洁能源取得快速发展,能源结构进一步优化。到2015年底,预计水电、风电、光伏发电装机分别达到3.2亿千瓦、1.2亿千瓦、4300万千瓦左右。可再生能源发电总装机达到4.8亿千瓦左右。
相关简介:
1980年(庚申年)联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能。
在中国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。