Орбитальная солнечная энергетика: Солнечные электростанции в космосе

ИЗОБРАЖЕНИЕ КРЕДИТ:
Кредит изображения
Istock

Орбитальная солнечная энергетика: Солнечные электростанции в космосе

Орбитальная солнечная энергетика: Солнечные электростанции в космосе

Текст подзаголовка
В космосе никогда не заканчивается свет, и это хорошо для производства возобновляемой энергии.
    • Автор:
    • Имя автора
      Квантумран Форсайт
    • 20 марта 2023

    Растущая забота об экологической устойчивости повысила интерес к поиску возобновляемых источников энергии. Солнечные и ветряные энергетические системы стали популярным выбором; однако их зависимость от большого количества земли и оптимальных условий ограничивает их эффективность в качестве единственных источников энергии. Альтернативным решением является сбор солнечного света в космосе, который может обеспечить стабильный источник энергии без ограничений, налагаемых землей и погодными условиями.

    Контекст орбитальной солнечной энергетики

    Орбитальная солнечная электростанция на геостационарной орбите может обеспечить постоянный круглосуточный источник солнечной энергии на протяжении всего срока службы. Эта станция будет генерировать энергию за счет солнечной энергии и передавать ее обратно на Землю с помощью электромагнитных волн. Правительство Великобритании поставило цель создать первую такую ​​систему к 24 году и рассматривает возможность использования технологии многоразовых ракет Space X, чтобы воплотить этот проект в жизнь.

    Китай уже начал экспериментировать с передачей энергии на большие расстояния с помощью электромагнитных волн. Между тем, у японского космического агентства JAXA есть план, в котором используются свободно плавающие зеркала для фокусировки солнечного света и направления энергии на Землю через 1 миллиард антенн и микроволновых технологий. Однако есть опасения по поводу того, как высокочастотный радиолуч, передающий мощность, используемый Великобританией, повлияет на наземную связь и операции управления движением, которые зависят от использования радиоволн.

    Внедрение орбитальной электростанции может помочь сократить выбросы и снизить затраты на энергию, но есть также опасения по поводу затрат на ее строительство и потенциальных выбросов, возникающих во время ее строительства и обслуживания. Более того, как указывает JAXA, координация антенн для получения сфокусированного луча также является серьезной проблемой. Взаимодействие микроволн с плазмой также требует дальнейшего изучения, чтобы полностью понять его последствия. 

    Разрушительное воздействие 

    Космические станции на солнечной энергии могут снизить во всем мире зависимость от ископаемого топлива для производства электроэнергии, что может привести к значительному сокращению выбросов. Кроме того, успех этих операций может увеличить финансирование технологий космических путешествий со стороны государственного и частного секторов. Однако использование одной или нескольких орбитальных электростанций также увеличивает риски, связанные с отказами системы или компонентов. 

    Ремонт и техническое обслуживание орбитальной электростанции, вероятно, потребует использования роботов, поскольку людям будет сложно и непомерно дорого выполнять задачи по обслуживанию в суровых космических условиях. Стоимость запасных частей, материалов и рабочей силы, необходимых для выполнения ремонта, также будет важным фактором, который следует учитывать.

    В случае отказа системы последствия могут быть далеко идущими и существенными. Стоимость ремонта этих космических электростанций и восстановления их полной работоспособности будет высокой, а потеря мощности может привести к временной нехватке наземной энергии во всех регионах. Поэтому крайне важно обеспечить стабильность и надежность таких систем путем тщательного тестирования и квалификации компонентов, а также внедрения надежных процедур мониторинга и обслуживания для выявления и упреждающего устранения потенциальных проблем.

    Последствия орбитальной солнечной энергетики

    Более широкие последствия использования орбитальной солнечной энергии могут включать:

    • Самодостаточность в производстве энергии стран, использующих такие станции.
    • Более широкий доступ к электричеству, особенно в сельских и отдаленных районах, может улучшить качество жизни и ускорить социальное развитие.
    • Снижение затрат, связанных с производством и распределением энергии, что ведет к сокращению бедности и ускорению экономического роста.
    • Развитие орбитальной солнечной энергетики привело к дополнительным достижениям в космических технологиях и созданию новых высокотехнологичных рабочих мест в области проектирования, исследований и производства.
    • Увеличение числа рабочих мест, связанных с экологически чистой энергетикой, приводит к отходу от традиционных ролей, связанных с ископаемым топливом, что может привести к сокращению рабочих мест и необходимости переподготовки и повышения квалификации кадров.
    • Расширение сотрудничества и сотрудничества между странами, а также усиление конкуренции за технологические достижения в этой области.
    • Внедрение орбитальной солнечной энергетики привело к созданию новых правил и законов, касающихся использования космоса и развертывания спутников, что потенциально может привести к новым международным соглашениям и договорам.
    • Большая доступность земли для жилых, коммерческих и сельскохозяйственных целей.

    Вопросы для рассмотрения

    • Как страны могут лучше сотрудничать для поддержки таких инициатив в области возобновляемых источников энергии?
    • Как потенциальные компании в этой области могут уменьшить космический мусор и другие возможные проблемы?

    Ссылки на статистику

    Для этого понимания использовались следующие популярные и институциональные ссылки: