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在英國政府資助的一個項目的幫助下，太空中的太陽能發電站能夠將“零排放的電能”傳輸到地球上可能很快成為現實。

在地球上(shang)空(kong)的宇(yu)宙(zhou)空(kong)間中，沒有(you)云(yun)霧來(lai)阻擋(dang)太陽(yang)光線——這使(shi)得太空(kong)太陽(yang)能(neng)電站成為(wei)一個恒定(ding)的零碳能(neng)源。

為了滿足地球日益增長的(de)能(neng)源需(xu)求，英國政府委托(tuo)對天基太陽(yang)能(neng)(SBSP)站概念進行了新(xin)的(de)研(yan)究。

他們的(de)想法(fa)是，這(zhe)些(xie)(xie)觀測站將捕獲從(cong)未到達地球的(de)太(tai)陽能(neng)量(liang)，并使用激光(guang)束將這(zhe)些(xie)(xie)能(neng)量(liang)安全地送回地球。

這個想法最(zui)早是由科幻作家艾薩克·阿西莫夫在(zai)1941年的(de)科幻短篇(pian)小說《Reason》中提出的(de)。在(zai)《Reason》中，一(yi)(yi)個直(zhi)徑一(yi)(yi)英(ying)里的(de)空間站被用(yong)作“能量轉換器(qi)”，用(yong)來收集(ji)陽光并將其傳送(song)到(dao)整個太陽系。

該研究的團隊將在(zai)英國(guo)和美國(guo)系統發明者的支持下，研究來自美國(guo)、英國(guo)和中(zhong)國(guo)的三種現有SBSP概念(nian)。

由英國航(hang)天局(UK Space Agency)和商業、能源和工業戰略(lve)部(Department for Business,Energy and Industrial Strategy)資助的(de)英國將探(tan)索這種技術在未來(lai)能否提供一種可復(fu)原的(de)和可持續的(de)能源。

今(jin)天(tian)的能源(yuan)生(sheng)產趨(qu)向于區(qu)域(yu)性(xing)，但(dan)是由太(tai)空太(tai)陽能站(zhan)產生(sheng)的電力幾乎可以傳送(song)到全球任何地方。

這項由工(gong)程技(ji)術咨詢公司Frazer-Nash牽頭(tou)的研究(jiu)，將考慮(lv)這樣一(yi)個電站(zhan)的經濟效益(yi)——它是否能為(wei)消費(fei)者(zhe)提供更多負(fu)擔得(de)起的能源，以及(ji)所(suo)需的工(gong)程壯(zhuang)舉。

要(yao)克(ke)服的(de)(de)最大問題之(zhi)一是如何將一系列太陽能電池板送入軌道，使(shi)其(qi)足夠(gou)大，以使(shi)該項目的(de)(de)成本能有競(jing)爭力。

一個典(dian)型(xing)的(de)系(xi)統包括一個在地球靜止軌道上(shang)的(de)大型(xing)、公里級(ji)的(de)太陽能衛星(xing)(SPS)。

它有非常輕量的(de)太(tai)陽(yang)能電池(chi)板和(he)一個將太(tai)陽(yang)光集中(zhong)到電池(chi)板上的(de)反射系統，為衛(wei)星提供約3.4 GW的(de)電力(li)。

該研究項目的一位(wei)發言人(ren)表示，這些信號被轉換成高(gao)頻(pin)無(wu)線電波(bo)，效率高(gao)達(da)85%。一個安(an)全的引導光(guang)(guang)束從地面傳輸到衛(wei)星，使能量光(guang)(guang)束鎖定在正確的點上。

地面整流(liu)(liu)天線將電(dian)磁能(neng)量轉換成(cheng)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)，然后通過一個逆變器向配電(dian)網輸送凈2 GW交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)。

科學部長(chang)阿(a)曼達(da)·索洛韋(Amanda Solloway)表示，它可以為每個(ge)人提供能源，甚至像北歐和加拿大這樣沒有全年(nian)陽光的地(di)方。

“太(tai)空太(tai)陽能(neng)(neng)站可(ke)(ke)能(neng)(neng)聽(ting)起(qi)來像科(ke)幻小說，但它們可(ke)(ke)以為英國產生一(yi)種全新的(de)能(neng)(neng)源，同時幫(bang)助(zhu)我們減少排放，實現我們的(de)氣(qi)候變化目標(biao)。”

從(cong)歷(li)史(shi)上看，這種(zhong)規模的(de)(de)項目所需的(de)(de)火箭發射(she)成(cheng)本和重量，使得天基(ji)太陽能的(de)(de)想法不可(ke)行。

SPS重數千噸，設計目(mu)標是將單位功率(kW/kg)最(zui)大化，因為這極大地決定了系統的(de)制造和部署成本。

本研究中(zhong)考慮的系統的估(gu)算(suan)獨立計算(suan)的電力成本低于(yu)每兆瓦(wa)時3.79英鎊。

英國航天局表示，如(ru)果能夠(gou)實現(xian)，這將是一個具(ju)有競爭力的(de)能源成(cheng)本(ben)。

近(jin)年來(lai)，太空(kong)發(fa)射(she)成本有所下降，部分(fen)原因是私人(ren)主導的太空(kong)項(xiang)目進入新(xin)時代，在過去十年里降低(di)了發(fa)射(she)成本。

英國航天(tian)局發言(yan)人(ren)表示(shi)，這有(you)很多好處，包(bao)括生(sheng)產(chan)清潔、零碳的能源。

假設它在(zai)商業上是可(ke)(ke)行的，那么這個(ge)系(xi)統可(ke)(ke)以(yi)在(zai)2050年前(qian)開(kai)發(fa)并(bing)投入使(shi)用(yong)，及時為實現(xian)凈零碳排(pai)放做(zuo)出重大(da)貢獻。

作(zuo)為混合清潔能(neng)(neng)源技術的一部分，英(ying)國SBSP系統可能(neng)(neng)由5顆衛星(xing)組成，產生10GW的能(neng)(neng)量。