211service.com
Rozpoczęcie przesyłania energii z kosmosu
Startup próbuje wygenerować energię w kosmosie do wykorzystania na Ziemi – stary pomysł, który nigdy nie został wypróbowany, głównie dlatego, że jest zbyt drogi, ale także dlatego, że ludzie obawiają się, że usmaży ptaki w locie.
Źródło: Mafic Studios
Jednym z największych długoterminowych wyzwań związanych z energią słoneczną jest to, że nie działa dobrze, gdy jest pochmurno, i przestaje działać w nocy. Większość proponowanych rozwiązań ma związek z magazynowaniem energii słonecznej, ale bardziej egzotyczne rozwiązanie tego problemu, zaproponowane po raz pierwszy pod koniec lat 60., polega na umieszczeniu paneli słonecznych w przestrzeni, w której zawsze świeci słońce. Energia byłaby następnie przesyłana na Ziemię w postaci pewnego rodzaju fal elektromagnetycznych, prawdopodobnie laserów lub mikrofal, do stacji naziemnej, która mogłaby następnie dostarczać energię klientom za pośrednictwem istniejących linii przesyłowych. Rząd wydał 80 milionów dolarów przez dziesięciolecia na zbadanie tego podejścia, ale jak dotąd nie zbudowano żadnych zakładów pilotażowych.
Ale już Słoneczny Corporation, start-up z Manhattan Beach w Kalifornii, stara się uruchomić ten pomysł. Współpracuje z kalifornijskim przedsiębiorstwem energetycznym Pacific Gas and Electric (PG&E), który zamierza do zawarcia umowy zakupu mocy ze spółką. Jeśli umowa zostanie zatwierdzona przez organy regulacyjne, począwszy od 2016 r., przedsiębiorstwo kupi 200 megawatów energii od Solaren po nieujawnionej cenie – to znaczy, jeśli start-up będzie mógł przenieść system w kosmos i do tego czasu działać. Firma wybrała już lokalizację stacji odbiorczej w Kalifornii; nie powiedział dokładnie gdzie, ale będzie blisko podstacji PG&E i nie będzie wymagał dalekosiężnych linii przesyłowych.
Solaren nie ujawnił wielu szczegółów na temat systemu. Dyrektor generalny Gary Spirnak mówi, że koncepcyjnie jest to to samo, co technologia łączności satelitarnej: wykorzystuje panele słoneczne do generowania elektryczności, która jest wysyłana na Ziemię w postaci fal radiowych, które są odbierane przez anteny na Ziemi. W Pytania i odpowiedzi opublikowany przez PG&E, powiedział, że projekt jest znaczącym odejściem od wcześniejszych wysiłków, więc będzie ekonomicznie wykonalny. Pierwszy system będzie podobno być w stanie wygenerować 1000 megawatów – mniej więcej wielkości wielu konwencjonalnych elektrowni. Firma będzie musiała zebrać miliardy dolarów na budowę zakładu. Obecnie ma tylko 10 pracowników.
Według 2007 raport (PDF) od rządu federalnego Biuro Przestrzeni Bezpieczeństwa Narodowego , kosmiczna energia słoneczna jest obecnie technicznie możliwa dzięki postępowi między innymi w dziedzinie ogniw słonecznych i robotyki w budownictwie. Ale projekty, które rozważał, byłyby zbyt drogie, aby zapewnić rodzaj zasilania ogólnego przeznaczenia, przy obciążeniu podstawowym, które Solaren zamierza sprzedawać. Zamiast tego, biuro rządowe zaleciło opracowanie pierwszych systemów do przesyłania energii do żołnierzy w wysuniętych bazach wojskowych, ponieważ wojsko może sobie pozwolić na opłacenie premii. Obecnie takie bazy muszą płacić o rząd wielkości więcej za energię elektryczną niż większość klientów. Moc może być również wykorzystana do produkcji paliw syntetycznych, aby zrównoważyć olej napędowy i paliwo do silników odrzutowych, które mogą kosztować 20 USD za galon w strefie działań wojennych.
Już wtedy raport był sceptycznie nastawiony do ekonomicznego sukcesu pierwszych elektrowni kosmicznych. Same starty rakiet mogą być dużym problemem: raport oszacował, że zbudowanie tylko jednej elektrowni wymagałoby 120 startów, podczas gdy Stany Zjednoczone startują tylko około 15 rocznie (stan na 2007 rok). Nawet z [Departamentem Obrony] jako głównym najemcą w cenie 1-2 USD za kilowatogodzinę… biorąc pod uwagę ryzyko wdrożenia nowej niesprawdzonej technologii kosmicznej i inne poważne ryzyka biznesowe, uzasadnienie biznesowe dla [kosmicznej energii słonecznej] moc] nadal nie wydaje się być blisko w 2007 r. przy obecnych możliwościach (głównie koszty uruchomienia), stwierdza raport.
Solaren twierdzi, że rozwiązał te koszty uruchomienia dzięki nowemu projektowi. To podobno może zbudować swoją pierwszą elektrownię po zaledwie czterech lub pięciu uruchomieniach.
Innym powszechnym problemem jest bezpieczeństwo. Czy wysyłanie ogromnych ilości energii zaszkodzi ptakom lub samolotom, które przecinają ścieżkę wiązki? A co, jeśli promień nie jest odpowiednio wycelowany i wysyła swoją moc w środek miasta? Według raportu rządowego obawy te są bezpodstawne. W analizowanym systemie intensywność wiązki wynosiłaby około [jednej szóstej] południowego światła słonecznego, przy mocy pochłanianej przez szeroki wachlarz anten. Ponieważ wiązki mikrofal są stałe, a wydajność konwersji jest wysoka, mogą być przesyłane z gęstością znacznie mniejszą niż światło słoneczne i nadal dostarczać więcej energii na obszar użytkowania gruntów niż naziemna energia słoneczna, która w porównaniu wytwarza tylko około jedną czwartą czas, powiedział raport. Według raportu intensywność byłaby mniejsza niż intensywność mikrofal, na które pozwalają normy dotyczące urządzeń, które mogą wyciekać z kuchenek mikrofalowych. [Aktualizacja: to nie wydaje się być dokładne. Jeśli energia jest rzeczywiście jedną szóstą energii słonecznej, jak wskazuje poniżej Exaerospaceace, byłaby to około trzykrotność dopuszczalnego limitu dla mikrofal. Ale jedna szósta energii słonecznej nadal nie brzmi zbyt niebezpiecznie. Oczywiście słońce może spowodować nieprzyjemne oparzenia, jeśli pozostaniesz w nim zbyt długo. Lepiej nie stać pod belką.] Gdyby wiązka wędrowała po mieście, wyniki byłyby antyklimatyczne, czytamy w raporcie.
Ale nawet jeśli Solaren zdoła zebrać potrzebne pieniądze i przekonać ludzi, że system jest bezpieczny, nadal może napotkać sprzeciw innych rządów na całym świecie – na przykład wiele rządów będzie się obawiać, że może zostać użyty jako broń. Raport stwierdza, że złożoność negocjowania wszelkiego rodzaju międzynarodowych porozumień prawnych i politycznych niezbędnych do rozwoju [energii słonecznej opartej na kosmosie] będzie wymagała znacznej ilości czasu (5-10 lat).
W końcu, ze względu na wiele przeszkód dla technologii, raport zaleca rządowi zbudowanie zakładu pilotażowego, aby zademonstrować tę technologię, sugerując, że tylko rząd ma środki, aby to urzeczywistnić. Mówi, że później, gdy technologia zostanie sprawdzona, a koszty startów spadną, może stać się ona opłacalna ekonomicznie. Solaren wydaje się uważać, że znalazł sposób na obejście tych problemów. Ciekawie będzie zobaczyć, co wymyślą. Na razie trudno postrzegać umowę z PG&E jako coś więcej niż sprytny marketing dla firmy i przedsiębiorstwa.
Źródło: Mafic Studios