Что происходит:
власти Китая сообщили о планах к концу текущего года начать испытания по передаче солнечной энергии из космоса. Первая электростанция на орбите может появиться уже к 2030 году.
Контекст:
сейчас Китай занимает первое место по добыче солнечной энергии, на территории КНР расположены самые мощные электростанции.
Что говорит наука:
электростанции на орбите позволят получать солнечную энергию круглосуточно, однако ученые опасаются, что неточная передача может причинить вред здоровью людей и нанести ущерб земле.
Мировой опыт:
Великобритания, США и Россия сейчас также изучают возможность получения солнечной энергии из космоса.
Что произошло
Китайское правительство сообщило о планах к концу 2021 года начать испытания по волновой передаче солнечной энергии на большие расстояния в рамках программы создания солнечных электростанций (СЭС) на орбите. Об этом сообщает South China Morning Post.
- Конечная цель проекта — создать орбитальные электростанции, которые будут круглосуточно собирать энергию Солнца, преобразовывать ее в волны, передавая на приемные установки на Земле.
- Наземную станцию построят в юго-западной части Китая, в районе Бишань города Чунцин. Под нее выделили 2 га площади, а вокруг создали буферную зону.
- Ученые смогли передать энергию с воздушных шаров на расстояние 300 м. На следующем этапе исследователи попытаются сделать это с летательного аппарата, который будет собирать солнечную энергию на высоте более 20 км над Землей.
- В случае успеха программы орбитальные солнечные электростанции будут направлять энергию на расстоянии 36 тыс. км.
Предполагается, что первая СЭС мощностью 1 МВт появится на орбите к 2030 году. К 2049-му власти Китая рассчитывают, что мощность этой электростанции (или уже нескольких на тот момент) достигнет 1 ГВт.
Контекст
На сегодня Китай занимает лидирующее место по добыче солнечной энергии в мире, на территории страны находятся крупнейшие СЭС.
- Самой большой электростанцией в мире остается Tengger Desert Solar Park в городском округе Чжунвэй в КНР. Она занимает площадь 43 кв. км. в пустыне Тэнгэр. Максимальная мощность СЭС составляет 1547 МВт. Она была введена в эксплуатацию в 2017 году. Станция обеспечивает электроэнергией около 600 тыс. домохозяйств.
- Солнечная электростанция Longyangxia в провинции Цинхай в Китае занимает площадь 27 кв. км. Ее мощность 850 МВт. Этого достаточно для питания 200 тыс. домохозяйств.
Что говорит наука
- Три года назад власти Китая уже запускали проект по передаче солнечной энергии на Землю, однако его пришлось заморозить в связи с экономическими и экологическими соображениями.
- Согласно данным китайских ученых, одна из главных сложностей проекта заключается в том, что энергия должна доставляться точным и сильно сфокусированным пучком, чтобы избежать потери солнечной энергии.
- Исследователи опасаются, что неточная передача микроволновой энергии может причинить вред здоровью местных жителей и нанести ущерб земле. Она также может создать серьезные помехи электронике и беспроводным каналам связи. Ученые собираются решить эти проблемы до запуска солнечной электростанции.
- При этом главный плюс орбитальных солнечных панелей заключается в том, что в отличие от земных они могут круглосуточно собирать и передавать энергию.
- Также использование солнечных электростанций значительно сокращает применение углеводородного топлива, которое загрязняет биосферу.
- Российские академики отмечают, что энергоснабжение Земли из космоса может обеспечить передачу солнечной энергии в труднодоступные и высокоширотные районы, где не организованы наземные линии электропередачи.
Мировой опыт
В последние годы возможность размещения орбитальных солнечных электростанций начали изучать также другие страны. В США, например, ВВС уже проводят испытания своих разработок, а в Великобритании изучают целесообразность создания СЭС на орбите.
- В США похожую технологию изучают военные, однако сейчас разработки находятся на раннем этапе прототипирования. В мае прошлого года они запустили ракету-носитель Atlas V, которая унесла на орбиту мини-шаттл X-37B. Шаттл вывел в космос прототип фотоэлектрического модуля для передачи на землю солнечной энергии в виде микроволнового излучения.
- В марте 2020 года ученые из Московского радиотехнического института Российской академии наук получили патент на систему, которая будет передавать энергию с орбитальной солнечной электростанции на Землю. В документах указано, что исследователи развернут космическую станцию на высоте от 300 км до 1000 км.
- В конце прошлого года власти Великобритании начали изучение возможности установки солнечной электростанции в космосе. Правительство поручило автомобилестроительной компании Frazer-Nash Consultancy исследовать этот вопрос, чтобы понять, насколько целесообразна установка орбитальной СЭС к 2050 году.