作者:飛行的台灣人
請想像一下,在一個石化燃料用盡的世界(這一天可能距離今天不太遙遠),人類要該用什麼能源?
不,不是核能,今天不談核能。我們來談談核能以外還有什麼選項。
假設我們現在身處在二十年後的世界,除了核能以外還有什麼選擇呢?
其中一個答案顯得非常平淡,那就是太陽能。
你可能會說,太陽能有什麼稀奇的,我家樓頂上就有一片太陽能板。太陽能不是什麼稀奇的東西,但是,我們要說的是這種太陽能系統─
NASA的太空太陽能衛星概念圖
這就比較稀奇了吧!
沒錯,我們來談談天基太陽能系統。
簡單來說,這是一套在太空放很多太陽能板,再把收集到的能量傳回地球的設置。為什麼要大費周章地把太陽能板放到太空去呢?放在地面上不是一樣嗎?
這是因為在地面上,太陽能發電有很多缺點。例如,地面的太陽能系統,到了晚上或是天氣差的時候就沒有作用,使太陽能沒辦法作為基本供電的設施;另外,在地面上,太陽光因為大氣的關係,有些部分反射,有些部分被吸收,損失較多,效率不像在太空那麼好,也因此需要很大的面積才能產生足夠電力。
如果把太陽能發電系統放在太空,那就沒有上述這些問題了(除了太陽能板還是得鋪得很大片以外)。
wiki上的比較示意圖
好,我知道你要說會有其他問題。沒錯,我們碰到的第一個問題是,要把太空中獲得的能量送到地面上,要怎麼做?
最直接的方法,當然是從太空拉條電纜到地面上啦,就像這樣─
鋼彈00中的軌道電梯
http://www.hksilicon.com/kb/articles/56598
這是與奈米碳管太空電梯搭配的構想,直接把電纜搭載太空電梯上送到地面,如此一來耗損的問題就小得多了。
好吧,可是太空電梯離我們比宇宙的太陽能板更遙遠了。
那我們只好退而求其次,看看有沒有比較可行的方案囉。NASA在90年代,曾就現有的技術研究過作法。比較可行的方案是,把太陽能衛星擺在軌道上甚至是擺在月球上,收集到能源後,用微波或是雷射的方式傳送回地球。
以這兩種方式穿過大氣的耗損,都比太陽光穿過大氣後在地面收要好,但問題是要經過宇宙跟地面接收站兩次轉換,效率得要很高才行。
另外這個地面接收站也得蓋得很大,占地不小;衛星傳輸照射的準不準,也會是關鍵,接收站勢必得設在遠離人居的地方。(微波傳輸一個不準照到密集人口區可就糟糕了)
總而言之,這一套天基太陽能系統,雖然有迷人的地方,但是離商業運用,也還有很長的一段路要走呢。