4. 美国五角大楼支持太空太阳能输电宏伟计划
太空太阳能又收获了一份重量级背书。据工程资讯网站 Interesting Engineering 最新报道,美国国防部刚刚与太阳能企业欧弗维尤能源(Overview Energy)签订合同,委托其 “设计、制造并测试导引信标,使该公司的太空太阳能系统能够从轨道向地面接收太阳能阵列精准输送电力”。
这套方案的原理是:太阳能板在环绕地球的轨道上直接采集太阳光,再根据所采用的技术,通过高能激光或微波束将能量传回地球。
把太阳能板部署到外太空具备诸多优势。最关键的一点是,和地面太阳能装置不同,太空太阳能板永远不会迎来日落,能够全天候不间断生产清洁能源。清洁能源行业目前面临一大难题:发电高峰与用电高峰天然错位,储能能力远远跟不上发电规模,弃电现象越来越多,甚至出现负电价。而太空太阳能有望解决这一痛点。
发电间歇性并非传统太阳能行业唯一一项重大难题,而太空太阳能技术可以完全规避该问题。工业级大型太阳能电站需要占用广袤土地,获取合适开发地块正面临越来越多法律层面的阻碍。一座大型太阳能电站占地可达数千英亩。战略管理咨询公司麦肯锡 2022 年一份洞察报告显示,公用事业规模太阳能电站,单位发电量所需土地面积**至少是燃煤、天然气电厂的十倍**,该测算还包含化石燃料开采与运输所需土地。将太阳能板送入太空,正是解决土地占用问题的一条路径。
除此之外,太空太阳能所发电力可调度。太阳能卫星能够覆盖全球大片区域,可以极高的精度,在电力需求最大的时间、地点输送能量。以上种种优势,令这项技术备受美国国防部青睐,军方计划将太空太阳能用于偏远军事基地。该技术首次演示验证定于 2028 年,规划中的地球同步轨道(GEO)卫星星座计划自 2030 年起陆续部署。
欧弗维尤能源联合首席执行官达尔科・菲利皮在接受 Interesting Engineering 采访时表示:“天地链路是太空太阳能最核心的环节,对于需要在特定点位获取电力的作战人员而言尤其重要。”
美国军方并非唯一和欧弗维尤能源签下大额协议的重要投资方。这家成立四年的初创企业今年早些时候与 Meta达成合作,承诺向这家科技企业提供最高 1 吉瓦的太空太阳能电力,这一规模相当于一座核反应堆的出力。
不过,上述两份合作协议所依托的技术尚处于萌芽阶段,完整的星地输电系统还从未在轨道上完成演示验证。但欧弗维尤的管理层相信这场豪赌将带来丰厚回报。菲利皮近期接受《华盛顿邮报》采访时称:“我们坚信这项技术能够提供公用事业级别的电力供应。”
但并非所有人都持乐观态度。斯坦福大学物理学家、能源智库 RMI 联合创始人阿莫里・洛文斯在《华盛顿邮报》中表示:“这项技术或许可行,但我对它的经济性抱有极大怀疑。” 他指出,还有大量成熟、充沛、经过验证且全天候可用的替代电源,例如核电与地热发电,发电成本更低,技术体系也已经经过长期验证。