三菱重工無線輸電的發射裝置
接收裝置,LED燈被成功點亮
太空太陽能發電示意圖
日前,日本先后兩次成功進行了微波無線輸電實驗,該成果有望用于太空太陽能發電領域。
日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)11日說,研究人員利用微波,將1.8千瓦電力(足夠用來啟動電水壺)以無線方式,精準地傳輸到55米距離外的一個接收裝置。
12日,日本三菱重工也宣布,科研人員將10千瓦電力轉換成微波后輸送,其中的部分電能成功點亮了500米外接收裝置上的LED燈。這也是迄今為止日本在國內成功實驗中距離最長、電力最大的一次。
三菱重工周五在一份聲明中說:“我們確信,這次實驗表明無線輸電商業化已經成為可能?!?/p>
無線輸電是指不經過電纜將電能從發電裝置傳送到接收端的技術。該技術最大的困難在于,如何解決無線電波在傳輸中的彌散和衰減問題。對于無線通訊來說,電波的彌散可能是好事,但無線輸電則恰恰相反。
三菱重工表示,會將這一技術用于太空太陽能發電系統(SSPS)。該公司計劃在2030年至2040年運用該技術,將太空的發電裝置獲得的電能通過微波向地面傳輸。據估算,如果使用直徑兩三千米的巨大太陽能電池板進行太空發電,將能達到一臺常用的百萬千瓦裝機容量的核電機組發電水平。
此外,該技術有望在其他領域也得到利用,例如海上風力發電站向陸地輸電、向自然條件艱險的地區輸電以及電動汽車無線充電等領域。
科學家表示,這“一小步”可能是人類高效利用清潔能源的“一大步”。想象這樣一個情景:一座太陽能發電衛星靜止在距離地面3.5萬千米的高空,源源不斷地為地面上的城市供電。這種輸電方式清潔、安全,不受惡劣天氣和時間的影響,也不會發生傳統核電站的核泄漏事故。
不過,最終實現這一愿景還有很長的路要走。日本宇宙航空研究開發機構科學家說,可能要等到2040年或更晚的時候。有許多困難需要克服,比如將巨大的發電裝置送到太空、如何組裝和維護等。
太空太陽能發電計劃最早是美國在上世紀60年代提出來的。2009年日本產業經濟省在開始資助SSPS項目。
三菱重工2012年與日本產業經濟省達成協議,負責“2012年太陽能無線傳輸發展計劃”的研究工作。(觀察者網編譯)