半岛体育app发电效率提高10倍太空“三峡”即将到来发电量可供全美用半年

　　半岛体育app阅读此文前，麻烦您点击一下“关注”，既方便您进行讨论与分享，又给您带来不一样的参与感，感谢您的支持。

　　1994年，我国正式开工建设有史以来最大型的工程项目——三峡水电站。前后历经15年，工程才全部完工。整个水电站共安装34台水轮发电机组，总装机容量2250万千瓦，年设计发电量882亿千瓦时。截至今年7月，三峡电站已累计发出16000多亿千瓦时清洁电能。这是我国近二十年来发展的基础。

　　而欧美方面光看着就觉得眼馋，他们也想有个“三峡”，但苦于没有“长江”。于是他们就将目光抛向了太空。在太空中，太阳能接收效率是地球的十几倍，而且存在着丰富的太阳能资源。如果他们能将其利用起来，建出一个“太空三峡”，那么年发电量将足以支撑全美使用半年。这是一笔巨大的财富，美国人不可能轻易放过，那么他们有可能建成吗？

　　核能属于一种低碳、清洁的能源，与化石燃料相比，核能发电不会排放大量的二氧化碳等温室气体，因此可以为人们提供清洁的、低碳的电力。根据国际原子能机构的数据显示，核能发电的碳排放量仅为风能和太阳能的1/10左右，是化石能源的1/60左右。核能发电的能量密度也非常高，可以为人们提供持续稳定的能源供应。此外，核能燃料的储存和运输成本也相对较低，可以为能源转型提供更多的选择。

　　根据国际原子能机构的数据，目前全球约有440个商业化核反应堆，其总装机容量约为400吉瓦。预计到2030年，全球核能装机容量将增加至500-600吉瓦，占全球电力总装机容量的10%左右。

　　然而核能也面临着一些挑战。其中最重要的挑战是核能的安全性问题。核能反应堆的运行需要高度的技术水平和严格的安全措施，一旦发生事故，可能会对人类和环境造成严重的影响。例如，1986年苏联切尔诺贝利核电站发生核泄漏事故，造成了数千人的死亡和数十万人的健康问题，对环境造成的影响至今仍在持续。

　　此外，核废料的处理也是一个重要的问题。核能反应堆产生的废料需要长期的安全储存和处理，这需要高度的技术和资金支持。目前全球对核废料的处理还没有找到最佳的解决方法，这也是核能发展所面临的一个重要挑战。

　　基于此人类在核能方面只能寄希望于研究中的可控核聚变。核聚变反应将比现在核电站采用的核裂变更优秀。它的能源潜力更大、更为环保、安全风险更低，可持续性也更高。然而这种技术暂时还在研发中，于是人类将视线转向更容易利用的太阳能。

　　最常见的太阳能发电就是光伏产业。我们将太阳能电池板放在地面上。当太阳光照射时，太阳能电池板中的半导体材料中的电子被激发，就会产生电动势。这个过程称为光伏效应。太阳能电池板将太阳辐射能转换成电能之后，需要通过汇流箱将电能输出。汇流箱是一个电器设备，用于将太阳能电池板产生的电能收集起来，然后将其输出到逆变器中。

　　逆变器会将直流电转换成交流电。太阳能电池板产生的电能是直流电，而我们通常使用的家庭电器需要的是交流电，因此需要通过逆变器将直流电转换成交流电，以满足家庭电器的使用需要。

　　太阳能发电具有许多优点，如免费、可再生、清洁等，而且太阳能电池板的寿命长，维护成本低。但是太阳能发电也存在一些挑战，如天气和季节的影响，一旦遇到阴雨天气就完犊子。而且地球上的太阳辐射其实微乎其微，是已经被大气削弱过的版本。于是科学家们想到了太空，那里的太阳辐射是地球的数十倍，如果在太空建立个发电站，那么发电效率将是地球的14倍！

　　美国当局于上世纪七十年代时，首次开启了太空能量的挖掘计划，他们提出了一个名为“1979SPS基准系统”的太空发电站方案。该计划的目标是建造一座能够通过微波束将太阳能转换成电能并将其输送到地球上的发电站。这个计划包括了多个阶段的研究和实验，但最终由于技术、成本和政治问题等多重原因导致该计划被终止。然而美国人自己都没想到，这个计划竟然被中国接手了。

　　2014年，我国工信部、发改委、科技部、总装备部等16个部委、120多名专家参与论证，提出了我国发展空间太阳能电站的发展规划与路线图。经项目负责人西电段宝岩院士提议，项目命名为“逐日工程”，取“夸父逐日”之意。

　　为何美国都放弃了，我国反而觉得可行呢？其实这离不开最近我国的航天发展成果。逐日工程有三大难点：太空电站的建立、太阳能收集以及地面能源接收。

　　其中美国就倒在第一步：太空电站的建立。以美国人的估算，一个太空发电站的质量至少10万吨，这需要强大的运载能力。美国此前打算使用航天飞机，而他们的航天飞机大多数是一次性的，也就是说用完就得造新的。而且航天飞机的载重量也有限，每次最多可将29.5吨有效载荷运上近地轨道，10万吨得运多少次？所以他们很快就放弃了。

　　然而这对中国来说却不是什么大问题。这些年来我国航天技术不断进步，已经掌握长征重型火箭技术，现在又有了组装天宫空间站的经验，建设太空电站也不是问题。

　　第二步就是太阳能的收集问题。与地面不同，太空中太阳辐射会异常强烈，在地球上使用的太阳能板将不再适用。但这一点实际上也随着空间站的建立解决了。我国在天和核心舱使用的太阳电池翼，其实就是担当了空间站“太空电站”的作用。这种电池翼体积小、展开面积大、功率质量比高，完全可以应用在逐日工程上。

　　至于地面能源接收，反而可能是最困难的问题。由于太空距离地球太远，不可能用传统的接收方式。这就得将电能转换为其他能量方式，如微波通过发射器发回地球，由地面接收器负责接收。这一点也在去年被解决，段宝岩院士的研究团队在2022年6月5日传来消息：世界首个全链路全系统的空间太阳能电站地面验证系统顺利通过专家组验收。

　　这意味着最后的接收问题也被解决。它突破并验证了高效率聚光与光电转换、微波转换、微波发射等多项关键技术，逐日工程即将取得成功！据相关报社消息，我国将在2028年建成首个太空太阳能发电站，并在2035年实现部分用户的使用。我们的太空“三峡”即将来临。

　　近年来人类一直在寻找一种可持续的清洁能源，以替代污染严重的化石能源。在这一点上我们与西方国家不同，我们始终视绿水青山为金山银山，因此越发重视对我们生态环境的保护。

　　如今在可控核聚变还未取得成功之时，我们已经率先找到在太空建立太阳能电站的方法。这离不开相关科研人员的刻苦努力，更离不开这些年我国多年来对航天事业的投入。很多人以前不理解为何国家每年在航天上花费巨大，可没想到正是航天事业带动了科技发展。除了本文提到的太空太阳能电站外，军民两用的北斗导航系统、军用火箭技术、飞机制造等行业都得益于航天事业的发展。

　　我们看世界杯直播，得益于通信卫星；我们看天气预报，得益于气象卫星；我们用手机导航，得益于导航卫星……航天事业给我们带来的恩惠每一个人都能切实感受到。今年7月12日，我国正式公布载人初步方案，航天事业的发展正迅速进行，我们中国人的脚印肯定会踏在月球上去，并在今后探索更广阔的星辰大海……

　　最后，由于平台规则，只有当您跟我有更多互动的时候，才会被认定为铁粉。如果您喜欢我的文章，可以点个“关注”，成为铁粉后能第一时间收到文章推送。

　　特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

　　MIT华人博士生将ChatGPT搬进Jupyter，自然语言编程一站式搞定

　　泪目！Vicuna数字孪生再现10年前的自己，跨越10年对话感动无数人

　　陕西延安处理“考8分事件”：退还违规收费2000余万，重组高中领导班子

　　荣耀×AMD携手亮相CJ MagicBook X Pro系列锐龙版8月8日发布