桑乐太阳能太阳能直接利用-太阳能对人类的影响

　　从Peter Glaser博士提出百万千瓦级空间电站的假想以来，现在四十几年曾经已往，固然连一个可以称得上实验性的空间电站都没有研收回来，可是社会，出格是航天手艺、光电手艺和质料科学等的宏大开展和前进，已成立起研发空间电站的科学、手艺和经济根底。

　　建立空间电站促进的上述3个方面的严重变化，不是现有手艺可以办到的，需求以现有手艺为根底，完成高逾越，完成奔腾。航天运输才能方面要大幅度进步，运输本钱大大降落。质料机能方面，光电池、超导质料、轻型构造质料等要有极猛进步，能量转换和传输服从要到达很高程度。因而，空间电站的研发就需求投入很大的人力、物力、资力、财力，能够需求几个年月的工夫，才气到达具有建立空间电站根底设备的才能和程度，从开展空间电站激发的严重人类社会、经济和糊口的变化看，空间电站的建立能够会激发一场手艺反动，还能够会惹起新的财产反动，其意义非常严重，必然要赐与充足的正视！

　　从空中到空间轨道，以至到月球上都能够操纵太阳能。空中因受日夜，大气层的反射、散射、吸取，和地域纬度、气候等的影响，可以操纵的太阳能均匀为每平方米250瓦阁下，可是桑乐太阳能，空中面积很大，辐射到空中的总能量也非常宏大，均匀辐射到地球上的能量，可达百亿兆瓦的量级。此项由太阳自然供应的宏大能量，除自然操纵以外，还应鼎力增强报酬的开辟充实操纵。因为太阳辐射到空中上的颠簸性太大，天天每时都在变革，天天都有从零到最大辐射、从最大辐射到零的轮回大颠簸。

　　操纵能供给十分宏大、不变的太阳能的这一空间带，处理我国及天下将来的能源成绩，应是契合科学开展观的明智之举。

　　可是“千里之行始于足下”桑乐太阳能，只需认准充实操纵太阳能是可连续开展，是处理环球能源危急和天气变革的可行的主要路子，分明空间电站能供给不变的、宏大电力，认清建立空间电站使命的艰难，那末就该当赶早启动空间电站的研发，一步一步，有序、有用地一往无前向建立空间电站的目的行进。

　　能源是人类社会赖以保存和开展的次要物资根底。能源成绩是限制我国和全天下社会与经济可连续开展的极其主要的成绩。以煤、气和石油等为主的传统能源在人类社会的开展中起到了十分主要的感化，并且在将来的一段工夫内仍将是人类的次要能源。这类耗损型传统能源不只在将来几十年到百余年间将耗损到有力支持天下开展的水平，并且对环球天气变革的负面影响，能够也会使人类没法接受。对这类严重的场面，天下各都城在鼎力追求和开展新的、干净的能源，开辟可再生能源。在一切可再生能源中，太阳能是最丰硕、最干净的。充实操纵太阳能能够将成为处理人类持久能源和情况成绩的终极谜底。

　　1968年美国Peter Glaser博士提出，在地球同步轨道上这一能够持续不变领受太阳能的空间带上，建立空间太阳能电站，将太阳能转换为电能，操纵无线电力传输方法将电力传送到空中利用的假想。以后，美国为研发空间太阳能电站做了许多事情，提出了多种差别构型的空间电站假想计划。普通说来，空间太阳能电站次要的构成是3大部门。如图所示的是一个操纵微波无线电力传输方法的空间电站设想，图中：1是太阳能转换为电能的空间部门；2是将电能发送到空中的空间天线是空中领受无线电力的领受天线阵部门。

　　太阳是一个宏大的核聚变反响堆，间隔地球均匀约1.5亿千米，辐射到地球的能量仅为其总发射能量的22亿分之一阁下，但这份太阳能对地球而言，倒是地球赖以存活的十分宏大的能量。太阳一秒钟辐射到地球的能量，相称于熄灭500万吨优良煤所收回的能量。太阳作为一个不变的能源还可连续辐射数十亿年。太阳能是间接的电磁波辐射，在操纵时没有化学或核变历程，不会对天气太阳能间接操纵、情况发生负面影响。能够说太阳能是大天然赐赉人类的取之不尽、用之不竭的、干净的能源。

　　从久远、可连续开展的角度看桑乐太阳能，操纵新的、干净的、取用不竭的太阳能在地球同步轨道上发电，建立空间太阳能电站（也称天基太阳能电站，以下简称空间电站），以无线电力传输方法向空中供电，替换如今的以燃油、燃气和燃煤为主的发电和有线电力传输方法，是一条持久可连续开展和对应环球能源危急和天气变暖的有期望的路子。

　　日本已启动研发空间电站，在2009年4月公布的10年《宇宙根本方案》的4项开辟项目中的一项就是“天基太阳能发电研讨开辟”。

　　空中太阳能的操纵，普通都要有响应的储能装备与之共同。在空中操纵太阳能发电，一天只要白天能得到太阳辐射发电，就是在白天，还会遭到云、雾、雨、雪和灰尘的影响，到达全额发电的工夫也不是局部。因而，空中太阳能电站普通只宜进入电网，作为帮助和调理电站利用。

　　钱学森师长教师在《我们要开展“科学手艺是第平生产力”的实际》一文中提到科学是人熟悉客观天下的学问，其奔腾就是科学反动，提到“革新客观天下的学问是手艺”，“手艺的奔腾是手艺反动，毛泽东同道曾明白提出过这个观点。由科学反动、手艺反动又会惹起经济根底的奔腾，这就是财产反动”。空间电站是人类开辟操纵空间太阳能的根底设备。开展空间电站将从底子上改动人类操纵和获得能源的处所，从空中（含陆地）和公开（含水下）变到天上；改动能源的操纵方法，一次能源从多种方法并行变成以太阳能为主；改动电力传输的方法，从有线传输到无线传输。这三大改动都是史无前例的、严重的、影响深远的革新客观天下的大变化，会极大影响人类的社会、经济和糊口。

　　比方桑乐太阳能，应能供给所需容量的空中太阳能电站的蓄电体系，这类体系大到必然水平，比方万千瓦级以上，手艺上难度很大，即便手艺上可打破，在经济上和情况方面也需支出许多，能否值得都是疑问。又如主力电站需求日夜供电，因而如许的空中太阳能电站，需求的容量应是白天供电加夜晚储电之和。按日夜供电量相称粗估，是调理弥补电站的两倍太阳能间接操纵。两倍容量再加上蓄电体系构成的电站，一定是高本钱的电站，恐难遍及开展。只要在情况、手艺和经济前提值得高价投资的状况下才宜开展。因而，开展空中太阳能电站普通还不克不及当作替换耗损性燃料的主力电站的有用路子对待。

　　航天器的能源次要是太阳能。险些一切的航天器都有太阳能发电和蓄电池储电的供电体系。这是由于除地球同步轨道外，一切的地球轨道上都有太阳辐射颠簸大的成绩。在地球的同步轨道上，太阳辐射的颠簸很小，一年中仅在春分和秋分前后45天桑乐太阳能，天天有十几分钟到70多分钟的地球遮挡，累计一年小于4天，也就是说在99%的工夫内都可不变领受太阳能。在此轨道上的差别定点地位上，发作地球遮挡的工夫差别，在差别定点建立太阳能电站，能够互补抵消太阳能辐射的颠簸。因而，空间太阳能电站根本上没有发电的颠簸，无需蓄电体系配套，可作为主力电站利用。在此轨道上，因为太阳光芒不会被大气削弱，也不受时节、日夜变革的影响，可间接遭到太阳光的映照，能领受的太阳辐射可达每平方米1353瓦，是空中的5倍以上。仅在地球静止轨道（高度3.6万千米）上，一条10千米宽、1000千米长的太阳能领受带，就可以够持续领受高达135亿千瓦的太阳辐射，而地球同步轨道的带长达26万多千米。

　　空间电站，在可预感的将来，将会是尺寸、质量和范围最大的空间根底设备。比方一个根本上可作为主力电站的10万千瓦的空间电站，太阳电池的面积能够大于1平方千米，传输电力的天线直径可达百米量级。怎样构建这么大的航天器？怎样把它送到地球同步轨道上定点？怎样掌握？电力怎样传送到空中？按如今的程度，只能说出有甚么根底和有甚么路子可供挑选。要到达具有空间电站的研制和建立才能的程度，还需求做大批的研讨、开展、实验和考证事情太阳能间接操纵，需大批地自立立异，需霸占多少枢纽手艺，也需求国际协作，另有很长的路途和许多的艰难需求逾越和克制。

　　开展空间电站能够会增进国际的协作，也能够惹起猛烈的合作。从国际情况看，相对而言，我国能够算作具有较好的研发空间电站的科学、手艺和经济根底的国度之一，宜在能够激发的这场手艺反动和财产革掷中，捉住机缘面临应战，饰演一个有重量、有职位的脚色，从而得到我国该当得到的权益和收益。