中國研究人員開發太空太陽能技術 目標實現無線電力傳輸

多年來,科學家和工程師一直強調太空基太陽能在解決地球能源短缺方面的潛力。現在,中國西安電子科技大學的研究人員正在開發新技術,旨在在太空中收集太陽能,並無線傳輸回地球。這個名為「追日」的項目專注於建立能夠從地球靜止軌道(距離地面超過 36,000 公里)發送電力的系統。

在位於陝西省西安的校園內,副教授範冠恆及其團隊已展示了該新方法的關鍵組件。他們使用一個直徑 4.8 米的圓頂形鏡子懸吊於 75 米高的塔上,將陽光集中至太陽能電池板上。產生的電力隨後被轉換為微波,並經過 100 米的距離傳輸至整流天線,該天線將微波轉換回可使用的電力。根據上個月專家評審小組的報告,最近的測試實現了千瓦級的傳輸,並顯示系統可以同時將能量指向多個移動目標。

中國西安電子科技大學的太空基太陽能項目展示了新技術的潛力

西安電子科技大學的團隊還在實驗 2 至 7 米寬的菲涅耳透鏡,這些透鏡能夠有效集中光線,並使用冷卻液來管理熱量。在接受《南華早報》訪問時,範教授將過程分為三個階段:光線集中、微波轉換與傳輸,以及整流。研究人員在上午 10 時至下午 3 時的陽光最強時段進行測試。

太空基太陽能是否能解決能源危機?太空基太陽能相較於地面安裝具備顯著優勢。太空中的太陽能密度可達到地球表面的六倍,不受夜晚循環、天氣或大氣幹擾的影響。「這就是為何太空基太陽能被視為解決地球能源危機的潛在途徑。」範教授表示。該項目由西安電子科技大學的段寶燕主導,他是一位開創性的機電工程師和前任校長。段教授在 2012 年受到美國宇航局的 SPS-ALPHA 模塊化衞星陣列概念啟發,開始這項工作,並構想大型系統。

一個一千兆瓦的電站——足以供應一個中型城市——需要數百米長的鏡子。然而,仍然存在挑戰,例如應對可折疊或自組裝結構的可部署性、實現精確的微波定位以及確保射束對飛機和環境的安全。新的西安設計使用模組化單元以編隊飛行,而非單一的大型結構,從而提高了韌性和維護性。中國的努力使其成為該領域的領導者之一,與美國和日本並駕齊驅。

儘管軌道部署仍然是長期目標,但近期的應用包括在軌道上無線充電衞星或從軌道或月球表面為月球基地供電。對於該團隊而言,下一個優先事項是為軌道實驗獲得資金。如果成功,該技術將提供持續、高效的清潔能源,改變全球電力供應。

Henderson
Henderson

Henderson 是 TechRitual Hong Kong 科技編輯,專注報導智能手機、消費電子產品、SIM 卡及流動通訊市場。自加入 TechRitual 以來,累計撰寫數千篇科技報導及產品評測,內容同步發佈至 SINA 及 Yahoo Tech 等主要平台。