忘記屋頂上的太陽能電池板、發電廠和風力渦輪機破壞我們的景觀吧——太空太陽能可能比我們曾經想像的更接近現實。
西安電子科技大學的研究人員表示，新塔的測試和檢查已經完成，這可能為中國的太空太陽能發電鋪平道路。
這項宣布意味著我們距離長期以來被認為是解決地球面臨的能源和氣候危機的潛在關鍵的概念又更近了一步。
科學家們於 6 月 5 日成功進行了測試，根據該大學發表的聲明，這是「世界上第一個全鏈路、全系統太陽能發電廠」。
這座 246 英尺（75 m）高的鋼結構位於西安電子科技大學南校區，配備了五個不同的系統，旨在促進天基太陽能的最終發展。
近年來，其他國家也將目光投向太空太陽能。根據報道，3月份，英國政府考慮了一項耗資160億英鎊（187.2億歐元）的太空太陽能發電廠提案。
在美國，雙方建立了價值 1 億美元（9,593 萬歐元）的合作夥伴關係，為他們自己的天基太陽能發電系統提供先進技術。
日本也已將該領域納入其未來太空探索願景的一部分。
科幻還是現實？
這項事業的希望是，從理論上講，衛星可以連續收集來自太陽的光子，將能量轉化為光伏電池，並將電力以微波的形式無線傳輸回地球上的接收器。
朴茨茅斯大學機械與設計工程學院院長 Jovana Radulovic 博士指出，雖然這看起來像是科幻小說中的冒險，但太空太陽能的概念並不新鮮。
「上個世紀的工程師和科學家已經提出了這些想法，」她告訴歐洲新聞台。
該理論早在 20 世紀 60 年代就首次出現，由科學家兼航空工程師彼得·格拉澤 (Peter Glaser) 提出，他同時也是 Power from Space Consultants 的總裁。
理論上，放置在地球軌道上的太空太陽能發電廠會取得豐碩成果，因為它每天 24 小時都受到太陽的照射，可以連續發電。
與地球上的太陽能發電系統相比，該技術具有顯著的優勢，地球上的太陽能發電系統只能在白天發電，並且嚴重依賴天氣。
預計到 2050 年，全球能源使用量將增加近 50%，這種發電方法可以在幫助滿足不斷增長的需求和應對氣候危機方面發揮至關重要的作用。
天基太陽能面臨重大挑戰
無論這項技術乍看之下似乎很有前途，這種解決現實問題的太空解決方案也面臨著巨大的挑戰。
首先，也可以說是最明顯的，就是成本障礙。如上所述，各國已經向天基太陽能計畫投入了數億美元——這是有充分理由的。
大多數系統都是模組化的，這意味著許多太陽能模組在進入軌道後由機器人組裝。這種類型的組裝需要將所有元件運送到太空中，這既困難又昂貴，而且會對環境造成進一步的損害。
另一個問題是空間本身的限制。為了傳輸能量，電力必須先轉換成微波，然後再送回地球。
為此，需要在表面上建造一個巨大的天線來收集微波並將其轉換回電能。
拉杜洛維奇補充道：“這需要一個巨大的接收器——我們說的是數公里長的接收器。”
天線的尺寸取決於發射微波的強度；較小的天線更可行且更具成本效益，並且會增加微波的強度。
然而，如果微波訊號的強度太大，可能會對暴露在微波束下的物體和動物造成損害。
另外值得一提的是，由於轉換和再轉換，至少會損失 10% 的能量，使得能源的效率不像最初看起來的那麼高。
同樣，需要龐大的電池來儲存地球上的太陽能，這對地面太陽能產業來說已經是一個巨大的挑戰。
未來有價值的投資？
確保太陽能電池板在太空中也能生存將是一項挑戰。它們容易受到太空碎片的影響，這意味著它們需要不斷維護，並且還需要像地球上那樣加強抗輻射能力。
所有這些因素都將大大增加專案的成本，讓人質疑天基太陽能是否真的值得。
拉杜洛維奇告訴歐洲新聞台：“這就是為什麼我們密切關注 Space X 正在做的事情。”
「透過使用同一枚火箭一遍又一遍地將物體發射到太空中來重複使用該組件的想法 - 這顯然非常具有成本效益」。
「除非我們看到建立這個太陽能太空站所需的所有組件的成本大幅下降，否則它不會像我們想像的那麼快發生。這是我們需要關注的事情，」她補充道。
然而，儘管面臨挑戰，這種科幻式的能源生產方法可能是對我們未來的寶貴投資。
「這項技術遲早會變得更具成本效益，因為將會有更多的研究——當這種情況發生時，我們可以談論建設[天基太陽能技術]的潛力，」拉杜洛維奇說，並指出目前我們正在「距離夢想成為現實還很遠」。
隨著當前能源和氣候危機的加劇，顯然需要採取嚴厲措施來保護子孫後代和地球。雖然該技術有短期缺陷，但天基太陽能的長期效益是有希望的。
該技術也是令人興奮的研究和開發機會的先驅。展望未來，我們很可能會看到這種（和類似的）太空技術在全球能源供應中發揮重要作用。
