太阳能发电卫星 [复制链接]

第6版()
专栏：综合利用太阳能

太阳能发电卫星
随着人造地球卫星上天后，人们提出这样一个问题：能不能在遥远的太空中建造太阳能发电卫星，把太阳能变成电能供人类使用？这一问题立刻得到各国科学家的重视，成为当前空间技术研究的重点之一。美国政府在去年专门成立了太阳能卫星协会，拨出了专门款项，努力研制太阳能发电卫星。
太阳能发电在一般卫星上早已采用。但是，由于安装的硅太阳能电池少，发电量不过千瓦左右，只限于卫星本身使用。而太阳能发电卫星，实际上是一座专用的发电站，规模要比一般卫星发电大千万倍。
目前各国研制中的太阳能电站有两类：一类位于地面，一类位于空间。地面太阳能电站具有建造容易、电能可直接输往用户的优点。它的致命弱点是受自然条件影响大，效率低，需要附加巨大数量的蓄能装置。因为在地球表面，所处的地理位置不同，太阳照射的强度也不同。在日照强度较低地区，效率就不高。晚上没有太阳，也无法发电。雨、雪、云、霜也有影响。这一切，使地面太阳能发电大受限制。
太阳能发电卫星位于离地球赤道上空三万五千八百公里的同步轨道上，与地球相对静止，不受地球上自然条件的影响。它能连续发电，效率高。卫星上硅太阳电池板接收到的太阳辐射能要比地面高六到十五倍。它的缺点是建造困难，费用浩大，需采用微波输电技术。随着现代科学技术的发展，这些问题可以逐步得到解决。据估计，未来的太阳能发电卫星每个能传送一千万千瓦的电能。如果有八个这样大的卫星电站，就相当于英国现有的二百座电站，可以满足全国的全部用电量。
太阳能发电卫星，主要由太阳电池板和微波线路组成。由半导体材料硅片制成的太阳能电池，一经太阳照射，可直接产生直流电。据报道，太阳能电池组成两块长五点四五公里、宽四点四公里、厚十八点三米的大矩形太阳电池板，中间用一根直径一百米的杆相互联结。两块太阳电池板之间有一直径八十八点三米的微波天线。两块这样大尺寸的太阳电池板可产生九百三十万千瓦的电力，然后通过微波传输系统，把电能变为微波，发射到地面，再由地面接收天线接收，转换为电能送往用户。现在，空间微波电力传输系统的效率已达到百分之五十五到六十五。
当然，要实际建造太阳能发电卫星，还有许多困难。例如，一座发电能力为五百万千瓦的卫星太阳能电站，重达一万八千多吨。要把构成这样重的电站的许多部件送到远离地球表面三万五千八百公里的同步轨道上，不是一件容易的事，需要发射上百枚大型火箭。为解决这一运输难题，有人主张利用航天飞机，即空间渡船；也有人主张用大升力火箭。美国正在研制航天飞机，预计八十年代可投入使用。
建造一座五百万千瓦的太阳能发电卫星，预计费用为七十六亿美元，使用寿命三十年，发电成本为每千瓦小时约二点七美分。三十年内它的总收入约为三百五十亿美元。不远的将来，它将成为人们获取新能源的重要途径之一。徐德保（附图片）
图为太阳能发电卫星示意图。大矩形为卫星硅太阳电池板，中间小圆为发射天线，通过微波将电输往右边的地球。