日本JAXA和本田开始研究月球循环可再生能源系统的可行性
6月14日,日本JAXA(日本宇宙航空研究开发机构)和日本本田研发部将联合研究月球载人基地(Gateway)和在月球表面供应氧气、氢气和电力的循环可再生能源系统。将联合开展可行性研究。
人类为了在宇宙中生活,除了水和食物之外,还需要呼吸用氧气、氢气作为燃料,以及各种活动所需的电力。为了在没有从地球补给的情况下在宇宙中得到它们,利用太阳能将水电解制造氧和氢的高压水电解系统和构建由氧和氢产生电和水的燃料电池系统的“循环型再生能源系统”是解决方案之一。
因此,JAXA和本田于2020年11月签订了3年(2020年-2022年度)的共同研究协定,并将利用本田所拥有的高压水电解技术和燃料电池技术,推进关于月球上有人据点(Gateway)和月面循环型再生能源系统的研究。
在本次联合研究中,JAXA将负责根据本田一直在研究的Gateway制氧和月球移动车辆供电的任务场景和要求设置审查条件。本田表示负责技术研究实现任务和场景。2021 年度,将通过试生产进行评估,同时研究与 2020 年度研究中确定的循环可再生能源系统要素技术相关问题的可行性。此外,他们还计划利用这一结果来检验计划于2022年使用的系统的可行性。
JAXA和本田联合研究的循环可再生能源系统是将高压水电解系统和燃料电池系统相结合的系统,假设可以通过太阳能和水连续生产氧气、氢气和电力。
具体来说,利用太阳能,通过高压水电解系统电解水,产生氧气和氢气。假设在载人基地工作的人将使用氧气进行呼吸,氢气将用作在月球上起飞和降落的运输机的燃料。还设想氧气和氢气将用于在燃料电池系统中发电,并为有人基地和移动车辆供电。
本田的高压水电解系统,因为不需要压缩氢的压缩机,所以体积小、重量轻,也有助于降低作为宇宙运输大课题的装载容量和质量。本田长年致力于氢技术的研究开发,2002年开始在世界范围内首次租赁销售FCV(燃料电池 汽车 )。另外,还开发并设置了使用高压水电解系统的智能氢站。循环型再生能源系统的目标是活用这些技术来实现。
JAXA理事有人宇宙技术部门部长佐佐木宏表示,“随着日本政府决定参与Artemis计划,JAXA正着手进行任务开发和系统研究,以实现全面的月球探测。氧气、氢气, 并且在太空中运行需要电力,但是随着循环再生能源系统的实现,水可以在太空中获取它们而无需从地球和太空中补充它们。预计JAXA的活动将有希望利用本田和 JAXA 的优势,稳步推进这项联合研究。”。
本田技术研究所执行董事先进力量组合·能源研究所负责人武石伊久雄表示,“本田的目标是实现富裕的可持续型的 社会 ,在地上、海洋、天空以及宇宙中,‘为所有人提供‘扩大生活的可能性’。这次的共同研究,是活用至今为止培养的技术,将人的生活圈扩大到宇宙,扩大人的可能性的挑战。此外,循环型再生能源系统为了对地上的碳中性有很大贡献的技术,将在宇宙这一终极环境中磨练技术,并将其成果反馈给地面”。
从我国可再生能源发展现状来看,基于我国的资源禀赋与负荷中心呈逆向分布特点,资源和负荷匹配相对较差,且部分地区就地消纳困难“三北”地区电源结构中调峰电源相对较少,特别是自备电厂供热机组比例较大,在冬季供热期调峰能力进一步受限我国经济进入了新常态,电力需求放缓,装机出现了相对过剩辅助服务政策不到位,或落实不力可再生能源发展建设速度较快,配套电网规划建设相对滞后,电能通道输送能力尚待提高。
总体来讲,“十三五”时期要积极稳妥地发展水电,全面协调推进风电的开发,推动太阳能的多元化利用,因地制宜地发展生物质能,加快地热能开发利用,同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标:供热系统中太阳能热水器80000万平方米,地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨,生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。
2.发展可再生能源可以保护环境。伴随着经济的快速发展和能源需求量的持续增长,化石燃料燃烧所产生的温室气体排放给环境造成了越来越沉重的压力。发展可再生能源可以消减“二氧化碳”的排放,缓解环境污染问题。煤炭是我国最主要的能源,以煤炭为主的能源消费结构和单一的能源消费模式带来了严重的环境污染。
3.发展可再生能源可以增长经济。发展可再生能源可以开拓新的经济增长领域,促进经济转型。加快发展可再生能源可以成为我国新的经济增长点,可以有效推动装备制造业等相关产业的发展,是调整产业结构,促进经济发展方式转变的有效途径。
4.发展可再生能源可以促进发展。发展可再生能源可以促进农村经济发展,增加农民收入。因地制宜地开发风能、太阳能、生物质能以及水能等可再生能源,可逐步实现农村用能的优质化和清洁化。
我非常认可国家进行可再生能源的替代行动,但要想大规模普及,不仅要考虑到清洁能源大规模项目所铺设的人力技术和资源成本。相关的法律规定和政策扶持也必须要尽快跟上。
对于清洁能源的替代和可再生能源的使用,不仅可以促进民生生活的秩序和空气的良好,也能够保障我国的现有生活和未来发展。但在现阶段还有更多的技术难关仍需解决和突破,这也是值得注意和考虑的。
可清洁能源的使用将会造福人民群众,并减少环境污染。
我们本身和自身的环境存在着相互影响的情况,通过可清洁能源不仅可以替代燃料燃烧可能产生的有害废物,也可以更好的保护家园,从而避免未来产生极端的频繁灾害天气对生活和出行造成影响。因此清洁环保能源的存在是非常重要的,对于未来国家之间的能源使用甚至外太空的能源使用技术而言都有着非常重要的前景方向。
许多可再生发电项目会受到地理环境以及天气周期的影响,影响了发电技术的运行和改进。
但不可忽视的是,相关的阻力和问题比如说水能,风能太阳能等,这些清洁项目虽然不会产生污染,但其发电规模和其发电设备会受到地理环境以及天气周期的影响,对于维持地区的长久和稳定发电而言,其实只能起到辅助作用。目前类似诸如核能以及其他的清洁煤发电项目,也受到了国家的关注和行业的研究。
针对可清洁能源的市场推进和研发,相关政策和扶持规定也有待完善。
要想真正的促进替代行动的落实和到位,相关法律法规的政策和扶持规定也是有待完善的。针对于某些企业的研发和分析给予一定的支持,并派遣相应的科研人员进行辅助帮助,可以更好的推进这类可再生能源替代项目的落地。
根据国家能源局局长章建华30日在国新办发布会上表示,我国可再生能源开发利用规模稳居世界第一,为能源绿色低碳转型提供强大支撑。截至到2020年底,在我国,可再生能源发电装机总规模达增长14.6个百分点。而针对于可再生能源的利用水平,也持续的上升,占全社会用电量的比重达到29.5%,较2012年增长9.5个百分点,可再生能源的前景,可谓是一片光明。
可再生能源技术日益完善。利用可再生能源是未来发展的必然趋势,也是可持续发展的有效途径,在可探测的到的能力范围内,地球上的中石油,天然气,煤炭等能源,存储量是固定的,而且这些化石能源的使用,也会使全球温室气体的增加,导致气候变暖冰川融化,海平面上升等自然灾害的发生,而可再生能源有风能,太阳能,潮汐能,电能等依靠大自然能力而创造的能源,这些新能源遍布世界各地,比如利用风力发电,风力发电的优势在于清洁,无污染,最早利用风力的国家是丹麦,在1890年,而真正兴起,是世界各国对能源需要量剧增,不少国家也逐渐的注意到风力发电这种大自然神奇的力量,后来因为石油危机,环境恶化等情况的发生,世界各地环保呼声日益高涨,在科技高速发展的强有力推动下,风力发电技术更是迅猛发展,到如今发展成就,令人瞩目。
可再生能源观念日益高涨。随着最近各种自然环境灾害的频繁发生,每一个灾害都让人触目惊心,让每个人都知道,保护环境的重要性,等地球超出了它自身的承受能力和自我净化能力,就不能再好好的保护我们了,因此对于可再生能源的重视程度,越来越高,不仅仅上文说的风力发电,还有利用太阳能的辐射能量发电,利用海水潮汐重力作用下的水力发电,都是可再生新能源的优势。
总的来说,虽然可再生能源利用逐渐普及,但是现如今的技术,也存在着很多瓶颈,我们还是需要好好的节约资源,从自身开始,发挥为环境保护的微薄之力。