2、基于分布式网络的SSPS模型
SSPS的发电过程可概括为:在空间将太阳能转化为电能,通过无线能量传输方式传输到地面的电力系统,主要由太阳能发电装置、能量转换l发射装置和地面接!防转换装置3部分组成,其工作原理如图1所示。根据我国建设10MWSSPS的预期,综合以上国外相关技术的发展情况,提出了一种基于分布式网络的SSPS构想。
该系统简图如图2所示。将10MW空间太阳能基站分割为10个1MW的分布式子站,每个子站都包含1MW太阳能光伏电池阵和无线微波发生器(子发射器),每个太阳能光伏发电站均采用独立夹层结构,太阳能电池板位于顶层始终朝向太阳,下层平面是一个微波发生天线,将能量通过微波传递给主发射器。在两层之间存在电力电子转换器件,可将太阳能电池的直流转换为微波。主发射器再通过微波将能量传回地球,考虑到系统风险,可将该主发射器进行1+1备份。
由于采用了分布式结构,每个子站可以各自独立,可以独立发射升空然后通过物理连接与主发射器固定在一起,并且每个子站可以进行姿态调整。按照1MW子站进行估计,太阳能电池阵若集成为一体其直径也较庞大,可以进一步进行分解,将其细化为几部分,这样就可以通过廉价卫星将其送入预定地球同步轨道,通过姿态调整到预定位置,省去了庞大的运载火箭和助推器,并且避免外太空进行安装大型太阳能电池阵,当然不可避免的是发射卫星的个数也较多。
3、空间无线能.传输技术
无线能量传输技术是太阳能传输系统的基础,也是实现SSPS运行的核心关键技术。国际无线电科学联盟于2007年正式发表了《空间太阳能电站白皮书》,对于SSPS的发展进行了广泛的分析,并重点从无线传输的角度对空间太阳能电站的可行性和可能造成的影响进行了评估。
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