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英国は宇宙に16億ポンドの太陽光発電所を建設する可能性があります。 これがどのように機能するかです

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宇宙太陽光発電

イギリス政府は 伝えられるところによれば 宇宙に太陽光発電所を建設するという16億ポンドの提案。

はい、あなたはその権利を読みます。 宇宙ベースの太陽光発電は、政府の ネットゼロイノベーションポートフォリオ。 これは、英国が2050年までにネットゼロを達成するのを支援するための潜在的な解決策として他の人たちと並んで特定されています。

しかし、どのように 宇宙の太陽光発電所 仕事? このテクノロジーの長所と短所は何ですか?

宇宙ベースの太陽光発電 宇宙で太陽エネルギーを収集し、それを地球に転送することを含みます。 アイデア自体は新しいものではありませんが、最近の技術の進歩により、この見通しはより実現可能になっています。

宇宙ベースの太陽光発電システムには、ソーラーパネルを備えた巨大な宇宙船である太陽光発電衛星が含まれます。 これらのパネルは電気を生成し、それが高周波電波を介して地球に無線で送信されます。 レクテナと呼ばれる地上アンテナは、電波を電気に変換するために使用され、電気は電力網に送られます。

軌道上にある宇宙ベースの太陽光発電所は、24時間太陽に照らされているため、継続的に発電することができます。 これは、日中のみ発電でき、天候に依存する地上の太陽光発電システム(地球上のシステム)よりも優れています。

世界のエネルギー需要は ほぼ50% 2050年までに、宇宙ベースの太陽光発電は、世界の増大する需要を満たすための鍵となる可能性があります。 エネルギー セクターと世界の気温上昇への取り組み。

いくつかの課題

宇宙ベースの太陽光発電所は、モジュール式の設計に基づいており、軌道上でロボットによって多数の太陽電池モジュールが組み立てられます。 これらすべての要素を宇宙に輸送することは困難で費用がかかり、環境に悪影響を及ぼします。

  ソーラーパネルの重量 初期の課題として特定されました。 しかし、これはの開発を通じて対処されています 超軽量太陽電池 (ソーラーパネルは小さな太陽電池で構成されています)。

宇宙ベースの太陽光発電は、主に軽量太陽電池を含む主要技術の進歩により、技術的に実現可能であると考えられています。 ワイヤレス電力伝送、および宇宙ロボティクス。

重要なのは、宇宙ベースの太陽光発電所をXNUMXつだけ組み立てる場合でも、多くの打ち上げが必要になることです。 宇宙ベースの太陽光発電は、長期的には炭素排出量を削減するように設計されていますが、宇宙への発射に関連する重大な排出量とコストがあります。

ロケットは現在完全に再利用可能ではありませんが、 スペースX これを変更するために取り組んでいます。 打ち上げシステムを完全に再利用できると、宇宙ベースの太陽光発電の全体的なコストが大幅に削減されます。

宇宙ベースの太陽光発電所の建設に成功した場合、その運用もいくつかの実際的な課題に直面します。 ソーラーパネルが損傷する可能性があります スペースデブリによる。 さらに、宇宙のパネルは地球の大気によって保護されていません。 より強い日射にさらされるということは、彼らが 劣化します 地球上のものよりも速く、それは彼らが生成できる電力を減らします。

  効率 ワイヤレス電力伝送のもうXNUMXつの問題です。 長距離(この場合は宇宙の太陽衛星から地上)にエネルギーを伝達することは困難です。 現在の技術に基づくと、収集された太陽エネルギーのごく一部だけが地球に到達します。

パイロットプロジェクトはすでに進行中です

  宇宙太陽光発電プロジェクト 米国では、高効率の太陽電池と、宇宙での使用に最適化された変換および伝送システムを開発しています。 アメリカ 海軍研究所 2020年に宇宙でソーラーモジュールと電力変換システムをテストしました。一方、中国は Bishan宇宙太陽光発電所、2035年までに機能するシステムを持つことを目指しています。

英国では、17億ポンドの宇宙ベースの太陽光発電開発(運用コストを含む)は、最近の Frazer-NashConsultancyレポート。 プロジェクトは小規模な試験から始まり、2040年に稼働中の太陽光発電所に至ると予想されています。

太陽光発電衛星は直径1.7キロメートル、重さ約2,000トンになります。 地上アンテナは多くのスペースを占有します。 およそ6.7キロメートル×13キロメートル。 英国全体で土地が使用されていることを考えると、それは沖合に配置される可能性が高くなります。

この衛星は、英国に2ギガワットの電力を供給します。 これはかなりの量ですが、英国の発電能力へのわずかな貢献です。 約76ギガワット.

初期費用が非常に高く、投資収益率が遅いため、プロジェクトにはかなりの政府リソースと民間企業からの投資が必要になります。

しかし、技術が進歩するにつれて、宇宙への発射と製造のコストは着実に減少します。 そして、プロジェクトの規模は大量生産を可能にし、それはコストをいくらか下げるはずです。

宇宙ベースの太陽光発電が2050年までにネットゼロを満たすのに役立つかどうかはまだ分からない。 多様で柔軟なエネルギー貯蔵、水素、 再生可能エネルギーシステム よりよく理解され、より簡単に適用できます。

挑戦にもかかわらず、 宇宙ベースの太陽光発電 エキサイティングな研究開発の機会の前兆です。 将来的には、この技術は世界のエネルギー供給において重要な役割を果たす可能性があります。会話

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

画像のクレジット: NASA、パブリックドメイン、ウィキメディアコモンズ経由

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