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。