عمليات البحث

الألواح الشمسية في الفضاء


هناك العديد من المشاريع التي تهدف إلى جلبالألواح الشمسية في الفضاءمن أجل إنشاء محطة طاقة في المدار. في هذه الصفحة سنرى أين نحن وجميع التحديثات حول ما يسمى بالألواح الشمسية الفضائية.

أعد المحطة توليد الكهرباء في الفضاءلن تكون فكرة سيئة! المزايا واضحة: يمكن أن تتمتع الخلايا الكهروضوئية بإضاءة ثابتة ، دون التعرض لخطر الظروف الجوية السيئة. بالإضافة إلى المزايا ، من السهل أيضًا فهم العيوب ، أهمها يتعلق بالتكلفة العالية لنقلمحطة الطاقة الشمسية الفضائيةمع تطوير البنى التحتية ذات الصلة المصممة لنقل الطاقة المنتجة على الأرض.

الطاقة التي تنتجهاالألواح الشمسية في الفضاءسينتقل على الأرض إلى قاعدة تسترده في شكل موجات ميكروويف أو ليزر.

الرغبة في تحليل سلبيات، عليك أن تبدأ من التكاليف ونقل المواد في الفضاء. كل كيلوغرام من المواد التي سيتم استخدامها لإعدادمحطة الطاقة الشمسية المداريةسيتطلب تكلفة نقل تتراوح بين 8000 و 11000 دولار أمريكي. يزن اللوح الشمسي الكلاسيكي حوالي 20 كيلوجرامًا لكل كيلو واط يتم إنتاجه ، بغض النظر عن وزن الهياكل الداعمة. بافتراض واحدمحطة الطاقة الشمسية الفضائيةمن 4 جيجاوات ، فإن الوزن الذي سيتم نقله إلى المدار سيصل إلى حوالي 80000 طن. لنقل المكونات فقط إلى الفضاء ، ستكون هناك حاجة إلى 1600 عملية إطلاق مكوك فضائي فقط للوصول إلىمدار منخفض.

لمعالجة مشكلة التكلفة بشكل أفضل ، طور المهندسون إصداراتخفيفة تمكن من إنتاج مادة كهروضوئية حيث يستطيع كيلوغرام واحد من الوزن إرجاع سعة كيلو واط واحد. دائما على افتراض واحدمحطة الطاقة الشمسية الفضائيةمن 4 جيجاوات ، سيتم تخفيض الوزن الذي سيتم نقله إلى 4000 طن ، مع إطلاق 80 للمكوك. باستخدام هذه التقنيات الحديثة ، سيكلف نقل المواد في مدار منخفض 40 مليار دولار. عند الاعتراف بالعثور على ممول ، تنشأ مشكلة أخرى: من المدار المنخفض ، يجب تجميع المواد ثم نقلها إلى المدار الجغرافي الثابت لتعمل بكامل طاقتها.

الألواح الشمسية في الفضاء

بينما ، من ناحية ، يتعامل المهندسون مع مشكلة النقل وإعدادمحطة للطاقة الشمسية في المدارعلى صعيد مختلف ، يتطور المصممون والمطورونالألواح الشمسية الفضائيةبشكل متزايد في المقدمة.

مهندس الفضاءبول جيف، انضم إلى فريق البحرية الأمريكية ، المتقدمةالألواح الشمسية الفضائيةخفيف ورقيق ، يسهل حمله في الفضاء. عمل فريق بول جيف على نموذجين ، الأول على شكل أكورديون والثاني قابل للطي مثل شطيرة. من الاختبارات التي تم إجراؤها ، من أجل مواجهة الإطلاق بشكل أفضل في المدار ، يبدو أن النموذج الأكثر ملاءمة هو الأكورديون.

الجانب الغريب أمنعرج الزاكالآلهةالألواح الشمسية الفضائيةلن يبدو الأكورديون أكثر ملاءمة للنقل فحسب ، بل سيكون أيضًا أكثر كفاءة في التقاط ضوء الشمس.

الطاقة التي تنتجهامحطة الطاقة الشمسية الفضائيةثم ينتقل إلى الأرض باستخدام أقمار صناعية صغيرة. هناكالبحرية الأمريكيةلقد افترض الاستراتيجيات التي سبق ذكرها: أشعة الليزر أو الموجات الدقيقة وهنا توجد عيوب أخرى ، فقدان الطاقة مع انتقال الطاقة إلى الأرض. ستكون الخسائر أقل مع تقنية الميكروويف. ستفقد أشعة الليزر الطاقة فيما يتعلق بالعوامل الجوية الموجودة على الأرض (السحب والمطر والضباب ...) بينما ستشهد الموجات الدقيقة انتقالًا للطاقة دون انتكاسات معينة.

الطاقة الشمسية في الفضاء متى؟

على الرغم من العيوب المذكورة ، فإن مهندسي البحرية الأمريكية واثقون: التقديرات التي قدمتهاالأكاديمية الدولية للملاحة الفضائيةيدعي أنمحطات الطاقة الفضائيةسيكونون نشطين ، في المدار ، خلال الثلاثين عامًا القادمة.

سيكون الهدف هو ضمان طاقة الأرضنظيفة ومتجددةليتم نقلها أيضًا إلى مواقع بعيدة حول العالم والتي لا تزال تعيش اليوم بدون كهرباء.

للعديد ، حتى بعد 30 عامًا من الآن ،اللعبة لا تستحق كل هذا العناء: ستظل التكاليف مرتفعة للغاية عند مقارنتها بالفوائد. هناك أيضًا من يجادل بأن هذا الاختراع هو مجرد ذريعة لاستكشاف الفضاء والآفاق خارج مدار الأرض: استثمار أموال أقل وإنشاء الألواح الكهروضوئية على 5 ٪ من سطح الصحراء في العالم ، سيتم تلبية معظم احتياجات الطاقة . الأرضية.



فيديو: احدث و اكبر الواح الطاقة الشمسية في العالم باستطاعة 505 وات - انتاج شركة Trina 2020 (شهر نوفمبر 2021).