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如果有個太陽能發電站

2012-04-29 00:00:00楊金華
知識窗 2012年6期

汽車、飛機、輪船不用燒油,只要機械部件不出問題,就可以永遠地奔馳、飛行、航海!

機床、鋼爐、電梯不需要電纜,只要機械部件沒有問題,就可以永不停息地運轉、冶煉、移動!

電腦、電燈、電話不需要插電,只要機械部件不出問題,就可以自由自在地使用、照明、接聽!

中國所有的油井關閉,所有的核電站關停,所有的煤田封口。千瘡百孔的大地被修復一新,到處是藍天、森林、碧水。人們在優美的環境里,自由自在地享受生活,享受美麗的人生。

有人說,你說的好像是一個童話世界呀。是的,這就是中國的科學家設計的“童話”時代。

要走進這個“童話”時代只需要解決兩個問題:一個是能源問題,另一個是傳輸問題。如果能夠找到一種取之不盡、用之不竭的能源和一種方便、快捷的傳輸方式,“童話”時代就會變成現實。而中國的科學家已經找到了這種能源和傳輸方式,這就是太空太陽能發電廠和微波束傳輸方式。

擔任這一課題研究的機構是中國空間技術研究院,課題的主要承擔者是中國科學院院士、空間技術專家、“兩彈一星”功勛獎章獲得者王希季。其實,王希季與他的同事們心中一直有個宏大的夢想:如果有個太陽能發電站多好!這樣的夢想他們已經苦苦追求了30年。

中國是一個人口大國,也是一個能源消耗大國,能源問題是中國面臨的重要問題之一。多年來,煤炭、石油和天然氣一直是中國的“主食”,占能源消耗的90%。可是,據中國國土資源部報告,現在中國已經探明的石油,只能夠開采14年。雖然每年有10億噸的新增探明儲量增加,但是,開采儲備相對不足的形勢依然嚴峻。而中國地下儲存的煤炭只有將近2000億噸,按照每年25億噸的開采速度計算,只夠開采使用80年。中國現在使用的石油和天然氣,有50%來源于外國進口,這就是國際形勢影響中國汽油價格的重要原因。

尋找和開發新的能源已經刻不容緩。可是,水能很有限,風能和地面太陽能也不穩定,核能又存在一定的安全隱患。所以,解決能源問題必須要找到一條根本出路。于是,王希季與他的同事們把目光投向了太空太陽能。

太空太陽能不同于地面太陽能。由于受白天、黑夜以及云、霧等因素的影響,地面太陽能不穩定,時強時弱,到了夜晚,甚至變為零。但是,太空太陽能不同。如果在距離地球3.6萬公里的地方建一個太陽能發電廠,99%的時間都可以接收到太陽能,并且,太空太陽能的日平均強度是地球太陽能的5-12倍,可以說是取之不盡、用之不竭。

能源有了,剩下的就是傳輸問題。3.6萬公里的太空距離相當于從北京到上海來回走二十余趟,再加之巨大的電能負荷,使用傳統的電纜傳輸肯定不行。于是,微波束傳輸成了王希季與同事們研究的重要對象。其實,微波束傳輸技術目前已經被人類攻克,并且已經廣泛地用于軍事、通訊、醫療等。如果能把微波束傳輸技術加以改進,在汽車、飛機、鋼爐、電腦等設施上安裝一個接收設備,那么就不需要再四處尋找插座,任何時間、任意地點,它們都可以處于“充電”狀態,得到源源不斷的能源和動力。

現在,困擾王希季和他的同事們的主要問題是如何把這個龐大的太陽能發電站送上3.6萬公里外的太空。目前,我國發射的最大的人造衛星只有10噸,而太空太陽能發電站最少也需要1萬噸以上,面積相當于一個北京故宮大小。把如此巨大的設備送到太空,那可不是一件容易的事兒。

中國科學院在《空間太陽能電站技術發展預測和對策研究報告》中指出,在2030-2050年間,我國有可能研發出第一個商業化的空間太陽能發電站系統,實現空間太陽能發電站的商業運行。

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