懸在天上的太陽能發(fā)電站

太陽是一個不停地進行著核聚變產(chǎn)生巨大熱量的氣體球。太陽產(chǎn)生的輻射能，是我們地球的主要能源。它每秒鐘供給地球的能量約為4.1×1013千卡，相當于每秒鐘燃燒500萬噸優(yōu)質(zhì)煤所發(fā)出的能量。

太陽能非常巨大，但絕大部分在太空中散失了。于是，科學家設想：不久的未來，在天上建造起太陽能發(fā)電站，并把清潔的電能傳輸?shù)降孛?，以供日常生活使用。想到就做，研究人員已設計、研究了幾種懸在天上的太陽能發(fā)電站。

收集陽光的“酒杯”

一只碩大的“酒杯”將懸浮在茫茫的太空，它迎著灼熱的太陽，收集著來自太陽的光和熱。

這是怎么一回事呢？原來，“酒杯”是美國研究人員正在研制的太陽能發(fā)電站，它可將收集來的太陽能輸送到地球上。

這只“酒杯”實際上是由一些小衛(wèi)星組成的。這些衛(wèi)星按照合理的組合排列在太空中，形成漂亮的“酒杯”。

“酒杯”由成千上萬個可控的高分子薄膜鏡組成，鏡面會根據(jù)太陽的方位改變方向。

“酒杯”上的鏡子負責收集陽光，然后全部反射到“杯子”底座部位的圓盤狀發(fā)電系統(tǒng)上。圓盤的正面是高效太陽能光伏電池板，可以把鏡子反射的陽光轉化為電能。

在“酒杯”圓盤狀發(fā)電系統(tǒng)的背面，也就是向著地球一面，安裝有多個微波發(fā)射器，可以把電能轉化為高能微波，發(fā)射給地面上的接收站。接收站把微波再次轉化為電能，然后傳輸給千家萬戶。

美國研究人員正在加緊研制這種會收集陽光的“酒杯”，他們希望在2016年就開始在近地軌道建設太空太陽能發(fā)電站，并在25年內(nèi)竣工。

你敢想嗎？太空建個發(fā)電站

1968年，美國科學家彼得·格拉賽首先提出了建造空間太陽能電站的構想。其基本思路是：將無比巨大的太陽能電池陣放置在地球軌道上，組成太陽能發(fā)電站，將電能轉化成微波能，并利用微波傳輸?shù)降厍颉?/p>

發(fā)電的“盤子”

科學家設想發(fā)明一些奇怪的“盤子”，它們懸在天空，收集太陽能來發(fā)電。

這些能夠發(fā)電的“盤子”是如何升空的？

這些“盤子”可以用飛機裝載，等到了高空，“盤子”被釋放出來。為了保持“盤子”在空中有足夠的升力，科學家設計了輕型的太陽能電池管和聚光器，并將太陽能電池管產(chǎn)生的熱能收集起來，用來加熱氣囊中的氣體。這樣，就可以使“盤子”內(nèi)部的溫度比外面高出40度以上，形成熱氣球效應，從而提高它的浮力。

充氣平臺上的電池

科學家設計了一種充氣平臺，平臺內(nèi)充氫氣或氦氣，平臺上表面載有太陽能電池飄浮在海拔18千米的平流層，半徑達7千米，用纜繩固定在地面上，多個充氣平臺可以通過連接組成一個更大的平臺，裝載更多的太陽能電池。

充氣平臺可用1毫米厚的鋁合金板焊接制成。平臺內(nèi)用薄膜分隔成多個氣室，即使有 個別的氣室漏氣也不影響整個平臺的運行。

電能通過導線傳回地面換流站，也可以通過微波傳到地面接收站，這就使得利用平流層太陽能來發(fā)電成為現(xiàn)實。

為什么在天上建造太陽能電站？

距離地面10～50千米的高空叫平流層。那里沒有云層的遮擋，沒有雨雪和電閃雷鳴，終年陽光明媚，每天太陽光照時間達12小時左右，因此那里是太陽能發(fā)電的理想場地。