光伏太空发电,无线传地面——宇宙太阳能发电系统能否实现?(下)

来源:日经BP社发布时间:2014-09-01 05:15:12
 最后是第三项基础技术“大型结构体组装技术”。

为了让空间太阳能发电系统拥有相当于1座核电站的1GW的发电能力,必须要在宇宙空间构筑并配置几公里见方、重达几万吨的巨型太阳能电池板和发射天线,组成空间太阳能发电卫星。

在宇宙空间构筑几公里见方的大型结构体

巨型载人实验设施“国际空间站(ISS)”从1998年开始在约400km高空的轨道上进行组装,虽说是巨型,但建成时的尺寸只有大约108m×73m,体积约为1200m3,重量约为419吨。而且,空间站所在的近地轨道的高度只有地球静止轨道的百分之一左右。与之相对比,也就不难想像配置大规模空间太阳能发电卫星的艰巨程度。

上土井说:“国际空间站是通过40多次发射,把大量的构件运往太空,由航天员通过操作机械臂、进行舱外活动,在轨道上慢慢组装的。而空间太阳能发电卫星必须在地球静止轨道上构筑面积达到数km见方的太阳能电池板和发射天线。这样的工程根本无法单纯依靠人工。因此,我们现在正在研发组装装置和依靠机器人的无人组装技术。”

JAXA当前的目标是研发出100m规模结构体的无人组装技术。从2010年度开始,研发的重点放在了展开桁架组装技术上。

这种技术,是将发射上去时为折叠状态的桁架结构体,使用专门的组装装置在轨道上自动展开并组合起来,将平板状结构体以无人方式组装。太阳电池板和发射天线都将设置在结构体上。

2012年度,JAXA曾进行了展开桁架结构体的自动展开、组合功能的地面验证实验,取得了良好的成果。
       虽如此,但组装中形态维持、姿态和轨道控制、热变形补偿等等,今后需要解决的课题还有很多。

“宇宙空间大型宇宙结构体的无人组装技术是一项前所未有的技术,非常具有挑战性。只要掌握了这项技术,就能大幅拓展太空任务的可能性,我们在研究之中感受到了巨大的成就感”,说到这里,上土井的眼中闪烁着光芒。

上土井等人现在开展的展开桁架组装技术的地面验证实验(出处:JAXA) (点击放大)
上土井接着说道,“其实还有一个堪称最大的课题”。那就是如何以低成本将如此巨大的结构体构件送入地球静止轨道。
运输是最大课题

向宇宙空间运输大量构件需要多次发射。过去使用的一次性火箭不仅时间上跟不上需求,成本也十分庞大。

空间太阳能发电系统要想在一定程度上满足世界规模的能源需求,需要发射数百颗空间太阳能发电卫星。就算加快制造速度,1年制造1颗,但1年必须运输的构件多达几万吨。这就需要采用可以重复利用的大型航天运输机。

上土井说:“就像前面介绍的一样,实现空间太阳能发电系统估计还需要相当长的时间。因此,为了使研发的成果回报社会,我们从较早阶段,就在同步研究能够小规模投入实用的任务和基础技术的分拆任务。”

在研发空间太阳能发电系统的过程中得到的基础技术同样可以应用于其他领域。比方说,使用微波和激光的无线能源传输技术如果应用于地面间传输,或许可以置换部分供电电缆。而大型结构体组装技术估计也将成为未来宇宙开发的推动力。

无线能源传输技术确立后,或许还可以为行星探测器等供应能源(出处:JAXA)
最后,上土井坚定地表示:
       “通往空间太阳能发电系统的道路还有着重重阻碍,但我们相信,我们要做的是一点点地推进研究开发的进展,我们为此将不懈地努力。空间太阳能发电系统如果实现,不仅有可能成为承担未来能源供应重任的基础设施,还有可能使日本成为能源出口国。虽然不知道需要30年还是40年,但我们会把眼光放远,力争早日实现这一目标”。(全文完 特约撰稿人:山田 久美,科学技术记者)



索比光伏网 https://news.solarbe.com/201409/01/59011.html
责任编辑:carol
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
马来西亚推出第六轮大型太阳能计划来源:中新网 发布时间:2026-07-22 09:27:56

马来西亚政府于16日正式启动第六轮大型太阳能计划(LSS6),开放2650兆瓦太阳能发电配额,并首次强制配套电池储能系统,标志着该国太阳能发展进入“发电+储能”新阶段。此举旨在应对数据中心与制造业快速扩张带来的电力需求增长,支撑2050年净零排放目标。计划采用公开竞标机制,优先支持使用本地生产光伏组件的投标方案,以促进国内产业链发展。项目主要布局在用电需求旺盛的柔佛等南部州属,预计吸引130亿至150亿林吉特(约250亿元人民币)私人投资,创造1.5万至2万个就业岗位,每年减少碳排放约260万吨,助力国家低碳转型。(199字)

零碳墅居新范式:当建筑披上“光合皮肤”,电费与品质兼得来源:咸宁新闻 发布时间:2026-07-21 17:22:39

本文探讨别墅住宅如何通过定制化光伏解决方案实现“零碳墅居”新范式。面对中央空调、恒温鱼池等高能耗设备推高月电费(普遍超千元,部分达三千元)的现实困境,文章系统梳理了三类家用光伏方案:纯并网型(侧重经济性与简单运维)、光储一体化(兼顾降本与停电备电)、光储充一体化(延伸至新能源汽车充电,构建能源闭环)。重点介绍阳光新能源依托电站级“魔方”技术平台,将三维辐照建模、ECO降温、扩容式储能、HEMS智能管理系统及建筑光伏一体化设计等能力下沉至家庭场景,在发电效率、供电可靠性、美学融合与安全防护方面实现突破。最后以南宁中式别墅真实案例佐证——通过一体化组件、储能支撑与智能调控,实现电费下降70%,并提供全天候用电保障。文章强调,方案选型需匹配家庭实际需求,且全流程专业服务能力是落地成效的关键保障。(198字)

2026年上半年,美国电力市场打破了6项纪录来源:清鹏产研院 发布时间:2026-07-20 09:17:00

2026年上半年,美国太阳能与储能行业迎来爆发式增长,全美范围内共打破六项历史性纪录。第一季度,二者占新增电网容量的91%,创下单季最高占比;5月,太阳能发电量首次超过煤炭;加州于7月9日实现电池单晚放电近13吉瓦,满足当地36%的峰值需求,次日又以23吉瓦太阳能出力满足午后72%用电负荷。得克萨斯州同期连破四项纪录,包括单日太阳能出力达35.4吉瓦、可再生能源瞬时占比达79%等。此外,SPP、ISONE、MISO和PJM等全国主要电网运营商也纷纷刷新太阳能发电与系统负荷纪录。这些进展表明,太阳能与储能已从补充性能源转变为支撑电网可靠运行、平抑电价、应对电力需求激增的核心力量。

国晟科技于江苏成立能源科技新公司来源:企查查APP 发布时间:2026-07-20 09:07:39

文章介绍了徐储能源科技(江苏)有限公司的成立情况。该公司于近期在江苏注册设立,注册资本1000万元,主营业务涵盖新兴能源技术研发、太阳能与风力发电技术服务、海上风电系统研发、储能技术、以及人工智能在能源领域的应用开发与平台服务等。股权结构显示,公司由江苏华辰与国晟科技等主体共同出资持股。该新公司的设立,标志着国晟科技在新能源及人工智能融合领域进一步拓展业务布局,旨在推动清洁能源技术与智能化解决方案的研发与产业化应用。(198字)

绿能赴非·聚力拉各斯 | Solar & Storage Live Nigeria 2026圆满收官,安泰新能源首秀尼日利亚共启西非光伏新篇来源:安泰新能源 发布时间:2026-07-17 09:29:37

安泰新能源首秀尼日利亚Solar & Storage Live展会,携AT-Spark智能跟踪系统、ALTRA屋顶支架、ALTIMA地面支架三大本地化产品亮相,精准适配西非沙地、高湿、强风等严苛环境,提供全场景光伏支架解决方案,加速非洲能源转型。

光伏上市企业拿到6.46亿元补贴来源:索比光伏网 发布时间:2026-07-17 08:46:21

中节能太阳能于7月16日发布公告称,2026年1—6月,其下属光伏发电项目公司累计收到可再生能源补贴资金6.46亿元,同比增长475.93%;其中,国家层面发放的可再生能源补贴为5.95亿元,同比大幅增长687.46%。该补贴主要面向已纳入可再生能源发电补贴清单的光伏项目,系国家对符合条件的绿色能源项目的政策性支持。公司指出,上述补贴资金的及时回笼显著改善了经营性现金流状况,有助于缓解项目建设与运营中的资金压力,对整体财务健康和持续经营能力产生积极影响。此次补贴规模显著提升,反映出政策支持力度加大及公司存量光伏项目合规性与申报效率的提高。

菲律宾首次成中国太阳能组件最大单一海外市场来源:俄罗斯卫星通讯社 发布时间:2026-07-16 14:26:00

本文报道菲律宾首次成为中国太阳能组件最大单一海外市场。受中东冲突引发的全球油气市场动荡及亚洲多国能源成本飙升影响,菲律宾加快能源结构转型,家庭与企业对光伏设备需求激增。今年前5个月,中国对菲太阳能组件出口额同比增长超100%,仅3月单月同比增幅达262%,累计采购金额已超5亿美元。依托全球约80%的产能份额及高性价比、先进技术优势,中国企业成为主要供应方;其中晶科能源表现突出,去年在菲销售近1.5吉瓦组件(市占率超25%),今年上半年出货近1吉瓦,其适应热带气候的高端N型产品更推动均价与利润率提升。公司预计下半年菲市场需求将进一步扩大。

三峡能源:2026年上半年累计总发电量395.21亿千瓦时来源:三峡能源公告 发布时间:2026-07-13 08:44:36

三峡能源于2026年7月9日发布发电量公告,披露公司上半年及第二季度发电情况。截至2026年6月30日,公司上半年累计总发电量达395.21亿千瓦时,同比增长0.53%;其中第二季度发电量为197.49亿千瓦时,同比增长1.12%。分电源类型看,风电发电量为242.62亿千瓦时,同比下降3.19%,陆上与海上风电均呈小幅下滑;太阳能发电量148.94亿千瓦时,同比增长7.07%;独立储能发电量3.65亿千瓦时,同比增长6.73%。第二季度各板块表现分化:风电同比微降1.80%,太阳能增长5.44%,独立储能增长6.83%。整体呈现光伏与储能加速发力、风电阶段性承压的结构性特征。

江山控股2026年1至6月总发电量达135,420 兆瓦时来源:江山控股 发布时间:2026-07-10 06:52:30

江山控股有限公司(港交所代码:295)公布了其2026年1月至6月的太阳能发电运营数据:集团旗下已投运光伏电站累计发电量为135,420兆瓦时,较2025年同期的154,779兆瓦时下降约12.5%。截至2026年6月30日,集团总装机容量为300兆瓦,维持稳定运行规模。该数据基于现有初步营运统计得出,反映报告期内各电站的实际发电表现。公司未在公告中说明发电量同比下降的具体原因,亦未披露新增或退出项目情况。此为集团定期发布的运营简报,旨在向投资者提供核心产能指标。

欧盟启动专项项目!补贴光伏硅锭、硅片本土制造来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-07-10 06:33:57

欧盟启动名为“EuroCZFactory”的专项资助项目,由地平线欧洲计划支持、欧洲光伏产业协会(Solar Power Europe)牵头,旨在填补欧洲光伏产业链中硅锭与硅片制造环节的产能空白。项目聚焦直拉法(Czochralski)技术,计划在42个月内完成硅晶体生长与硅片加工工艺优化、数字化工具集成及全尺寸中试验证。项目于挪威正式启动,联合16家欧洲科研与制造机构,明确技术研发路径与协作机制,并强调与现有光伏扶持政策协同联动。此举是欧洲重建本土光伏制造能力的关键一步,虽短期内难以实现规模化量产,但依托技术积累,在设备制造、先进电池工艺等高附加值环节寻求差异化突破,被视为现实可行路径。(198字)

西南石油大学研发新型太阳能电池,光电转换效率突破极限来源:四川在线 发布时间:2026-07-09 09:45:18

西南石油大学光伏材料与技术科研团队成功研发新型硅基异质结叠层太阳能电池,光电转换效率达35%,显著突破单结晶硅电池29.4%的理论极限。该成果依托宽带隙钙钛矿顶电池与窄带隙晶硅异质结底电池的上下串联结构,实现对不同波长太阳光的分段高效吸收。关键技术如纳晶硅氧薄膜与铜互联工艺达国际领先水平,获中国可再生能源学会科技进步一等奖。团队同步推动成果转化:建成校内图书馆分布式光伏项目(累计发电51.88万度)、金阳中学光伏示范工程(年发电量预计17.07万度),并完成12项技术在通威太阳能等企业产业化应用,涵盖“技术研发—示范应用—产业落地”全链条。(199字)