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Ebf6c822b124636a3b8f5baf421b1fe3 許多人對太陽能最大的疑慮是:夜間就無法使用,需要能源儲存,或是與其他發電方式搭配。為了解決夜晚的問題,打從 1970 年代起就有人想到:不如上太空建太陽能發電站,設在不會被地球擋住陽光的地方,就能 24 小時供電啦!這就是所謂的「太空太陽能」(space-based solar power , SBSP)的概念。

你或許會覺得這只是科幻小說的夢想,不過美國人可是很認真的在研究可行性,還列出了成本計算表,在 NASA 工程師 2012 年 8 月的計算之中,太空太陽能發電陣列本身要價 65 億美元,將太陽能以微波的方式傳送到地表,傳送發射器要價 21.3 億美元,地表的接收天線則要價 25.1 億美元,而把所有太空裝置都運上太空軌道的運送費用,則需要 66.4 億美元,這樣下來,總計每瓦發電成本為9 美元,平均每度電成本為 10 到 11 美分,也就是說約 3 塊錢新台幣。

由上述資料可知,把所有裝置都運上太空軌道的運費是成本中最大的一部分,佔了超過三分之一,如果能降低這部份的成本,太空太陽能將更為可行。

新創企業繫繩無限公司(Tethers Unlimited)打算挑戰這項太空任務,它得到「NASA創新先進概念」計畫 10 萬美元的概念補助,以及 50 萬美元資金發展其計畫。

繫繩的想法很簡單,把東西運上太空,就像傳一個很大的檔案,如果照原樣傳,自然曠日費時,但是如果能把檔案壓縮,傳給對方以後再自動解壓縮,傳檔時間就可大幅降低。

若把太空太陽能的組件在地面上都組好才發射升空,因為體積龐大,耗費成本自然相當可觀,但如果可把零組件做成像樂高積木一樣,可以「壓縮」起來,到了太空中,再「自動解壓縮」之後自動組合,不就能節省大量運輸成本了嗎?繫繩估計這樣一來,比起過去的計畫,可以大降體積至十分之一,甚至也可減少 50% 到 80% 的質量。

但是要如何自動安裝?這就有賴一個自動組裝機器人「蜘蛛工廠」(SpiderFab),隨著零件一起發射上太空,之後,它會有如蜘蛛結網一樣,依照內建的程式,先組成網狀的碳纖維骨架,之後再鋪上薄膜太陽能電池,或是薄膜反射鏡,這樣就大功告成了。

不過,太空太陽能還有成本以外的疑慮,其中之一是安全考量,傳輸電力回地表的微波束,其能量是微波爐的 200 萬倍,聽起來相當嚇人,不過,NASA 表示,這樣的微波束,比起太陽光的能量,只不過是陽光的四分之一而已,而且系統設計上如果有飛機飛過,會暫停傳輸,以免飛機被微波「擊落」。

繫繩表示,在 NASA 的贊助下,「蜘蛛工廠」在 3 到 5 年內就有可能推出,屆時人類的能源來源,可能又會多出一種選項。

 

本文轉載自 TechNews 科技新報

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