據美國《新聞周刊》網站1月5日報道，美國加州理工學院的研究人員將太陽能電池板送入太空，從軌道上收集太陽能，從而創造了可再生能源歷史。

1月3日，加州理工學院的研究人員成功發射了太空太陽能演示器（SSPD）。這是一個航天器原型，可在不受大氣層和晝夜循環影響的情況下收集太陽能。航天器將利用無線傳輸方式將太陽能送回地球。

地球上的太陽能電池板利用光伏效應，將太陽光直接轉化為電力。其中，光子撞擊硅光伏電池，導致原子中的電子被擊出，從而產生電流。也可以利用聚光太陽能熱發電（CSP）技術從陽光中收集能量，即利用反射鏡或透鏡聚集陽光，讓陽光轉化為熱能，最終產生高溫蒸汽，經由渦輪發電機轉化為電力。

2021年，太陽能發電占世界發電量的4%。

不過，地球上太陽能的一大缺點是只能在白天聚集能量，并且發電效率受季節和云層覆蓋的影響。這些問題在太空中可以避免。

SSPD由三個部分組成，每個部分將進行單獨的實驗。第一個實驗是可部署在軌超輕復合材料實驗（DOLCE），它將測試模塊化航天器的部署。DOLCE是一個6英尺（約合1.83米）見方的結構，它將測試最終釋放一個一公里級航天器集群所需的機制。第二個實驗是ALBA，它將測試32種不同類型光伏電池中哪一個在太空中最高效。最后一個實驗是微波陣列用于功率傳輸的低軌道實驗（MAPLE），它將測試利用微波傳輸能量。

不過，要讓這項新興技術投入運轉，需要跨越一些重要的里程碑。

氣候科學家、美國全國大氣研究中心杰出學者凱文*特倫伯思對《新聞周刊》記者說：“在我看來，最大的挑戰是把太陽能傳輸回地球，期間不出現巨大損耗或其他問題（比如太陽能光柱落到預定區域以外的地方）。”

他說：“這在太空中應該不成問題，因為太空中沒有空氣。但只要受到大氣原子（電離層中的帶電原子）和分子的影響，就會發生散射的情況。”

特倫伯思說，最嚴重的問題有可能是水蒸氣引起的，因為水蒸氣吸收陽光并產生一些局部熱量。這削弱了能量傳輸及其效率。

他說：“地球的一些地區，比如亞熱帶地區，水蒸氣較少，可以提供某種窗口。但我不知道，在旋轉的地球上如何瞄準并有效利用這些窗口。現在，這個問題在一定程度上可以避免，方法是將太陽能轉化為微波能，微波能可以比較容易地通過大氣傳輸，除非受到雨滴或粒子的影響。在地球上，微波塔被用于在10英里（約合16公里）左右、而不是數百英里范圍內發射能量。”

他說：“一個很大的問題是，太陽能四散開來，而不是聚集在一起。利用巨大的天線可以實現更好地聚集，但即便是這樣，也需要巨大的接收器。”

即使這種技術被發現能奏效，一些人也不認為它會被采納。

太陽能電池科學家、澳大利亞悉尼大學副教授托馬斯*懷特對《新聞周刊》記者說：“我覺得很難想象這種方法如何能與地球上的光伏發電進行競爭，即使為了提供24小時供應而把儲能成本考慮在內。”

他說：“盡管對未來的技術發展有一些非常樂觀的設想，但（歐洲航天局最近委托進行的一項成本效益分析）提出，到2045年，其潛在的平準化度電成本（LCOE）將在每千瓦時3.8至10.6歐分之間。目前地球上的光伏LCOE已經在每千瓦時3歐分左右，而且逐年降低，因此到2045年將遠遠低于這個價格。儲能成本也在迅速下降。”

懷特說，如果基于太空的太陽能電池獲得成功，它們將不得不與現有技術進行競爭，而現有技術已經得到充分認識和實地證明，成為最廉價的發電方式之一，并且走上了一條非常可預料的成本降低之路。

作者： 來源：參考消息網 責任編輯：jianping