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把电站搬上太空:一场重塑全球能源格局的豪赌

当中国打算在2030年把兆瓦级电站送到轨道上的时候, 你有没有发现到地面光伏在阴雨天还有晚上的无奈,地缘政治下能源断供的

当中国打算在2030年把兆瓦级电站送到轨道上的时候, 你有没有发现到地面光伏在阴雨天还有晚上的无奈,地缘政治下能源断供的风险,AI爆发带来的海量电力需求,都有可能被一束从3.6万公里外的微波全部解决

空间太阳能发电正在以前所未有的速度从科幻变成工程验证,它也许会像当年的互联网那样, 完全改变你我的生活。

在太空,太阳永远不会落下去

把一块巨大的太阳能板发射到地球静止轨道

那儿没有云层遮挡,没有昼夜交替,太阳辐射强度是地面的8到10倍,一块在沙漠里日落就停止工作的光伏板, 在太空中可以24小时不间断地满负荷运转。

原理和通信卫星是差不多的,太阳能帆板收集阳光转变成电能,借着微波精确地投到地面接收天线, 然后并入电网,中国工程院院士段宝岩说这是「解决人类能源尴尬境地的终极办法之一」。关键的无线能量传输这一块,在2023年由加州理工学院最先在太空进行了验证。

你的生活会被一束微波给改变

⚡灾难里的生命之光,当地震或者洪水把电网弄坏掉时,传统救援的抢修线路或者靠着柴油发电机,空间太阳能电站可以直接把微波束对准灾区,给医疗站和通讯基站提供空中电力帮助, 从断网失联到电从天上掉下来,这或许就是拯救生命的关键时候。

🛰️给天上的打工人送外卖,现在的卫星都背着大大的太阳翼,将来, 空间电站会变成太空中的共享充电宝,卫星只要用个小型接收天线就随时能无线充电,这样一来,卫星就瘦身成功,并且还大大减少了发射成本,能够支撑起我们离不开的导航以及太空互联网。

🌪️和极端天气的最终较量,有更颠覆性的想法,通过往台风眼区注入微波能量,改变大气的环流,让台风的强度变小, 这让我们看到了从被动承受天灾到主动干预气候的那么一点可能。

星辰大海,道路还很漫长,首先遇到的是经济学的难题,就算乐观地估算,太空光伏发电的成本也是地面光伏的10到80倍,要让太空发的电比煤电还便宜, 那可是一场长长的马拉松。

另外,把数平方公里的巨大东西送到太空然后完成在轨组装该怎么做到,怎么保证微波束在几十万公里传输时不偏离方向且对人体没有影响, 业内专家提出分三步策略,先给航天器提供服务,接着建立太空数据中心,最后再考虑给地面供电,这肯定是一场需要有耐性的长途旅行。

这场“逐日之旅”最吸引人的地方,在于它提供了一种提升维度思考的模式, 当我们被地表资源有限和纷争困住的时候,不妨抬头看看那里有着用不完的阳光,还有人类未来无数种可能性的开端。

思考题:

如果电力可以像阳光一样无处不在,现在的能源基础设施会如何演变?

掌握“天空电站”控制权的国家,是否会在全球能源格局中拥有新的“权力”?

延伸阅读:

报告:《欧洲航天局“Solaris”计划》:计划2030年进行在轨技术演示。

项目:中国“逐日工程”:世界首个全链路全系统地面验证系统已在西安电子科技大学建成。

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