改變一切規則的新能源革命正在太空展開

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世界經濟論壇宣布,太空太陽能「在技術和經濟上都已可行」可以滿足全球高達80%的再生能源需求。

#兼職的地面太陽能

地面太陽能板有個致命缺陷,它們一年只工作14-15%的時間,下雨不行,晚上不行,冬天效率打折,還得看老天爺臉色。​

但在距離地球36,000公里的地球同步軌道上,太陽永遠都在,沒有雲層遮擋,沒有大氣層削弱能量,沒有晝夜交替,太空中每平方公尺接收到的太陽能是地球的八倍,運作效率超過90%。

這就是為什麼各國政府狂推這項技術。

#那個在2023年一切的實驗

加州理工學院在2023年1月用SpaceX火箭把一個太陽能實驗裝置送上軌道,三月份,這個叫MAPLE的裝置成功在太空中進行無線電力傳輸。

這是人類史上第一次從太空成功傳電到地球。​​

#中國的一公里天空電站

中國計畫2028年要在軌道上部署一座一公里寬的太陽能陣列,這座電站一年收集的能量,相當於地球上所有剩餘石油儲量能釋放的總能量。

這座電站會把太陽能轉換成微波,然後發射到地面的海上接收站。微波穿透大氣層的損耗比雷射低,在惡劣天氣下也更穩定。​

#日本從福島廢墟中重生的太空夢

2011年福島核災之後,日本對能源安全的意識到了偏執的程度,他們推出OHISAMA計畫(日文「太陽」的意思),準備把180公斤重的小型太陽能電站送上400公里高的低軌道。​

這座迷你電站只能發出1千瓦電力-大概只夠煮一壺水,但重點是證明從太空無線傳電這件事真的做得到,日本科學家已經在地面測試中成功傳輸10千瓦電力,距離500公尺,他們還從飛行中的噴射機把能量打到地面天線,證明移動中的微波傳輸也能精準命中目標。​​

#美國用雷射餵飽地面太陽能場

Overview Energy要在地球同步軌道(22,000英里高)架設太陽能陣列,然後用近紅外線雷射把能量射到地面現有的太陽能農場。

Overview的衛星可以在夜間或陰天「補光」,讓這些昂貴的基礎設施24小時都在發電,他們已經成功測試從飛機上用雷射傳輸數千瓦電力,目標是2028年在低軌道實測,2030年商轉。

#微波vs雷射的技術路線

業界對電力的傳輸現在分成兩派:微波派和雷射派。

微波派認為微波的大氣衰減更低,對惡劣天氣的容忍度更高,地面接收效率也更好,倫敦國王學院2025年的研究支持這個論點,說微波系統可以讓歐洲減少70%以上的電池儲能需求。​

雷射派則強調近紅外線雷射可以更精準地把能量「射」到現有太陽能板上,不需要建設新的地面接收站。

全球電力需求預計在2050年翻倍,地面再生能源受限於土地、天氣、儲能成本,已經碰到瓶頸;核能有政治阻力和安全顧慮;化石燃料已經是上個世紀的東西了。​

太空太陽能是唯一一個理論上可以無限擴展的乾淨能源方案,而且軌道上的空間,幾乎是無窮的,36,000公里外,一場能源革命正在我們的頭頂展開。

圖片來源:vietnam-Amazing revelations about solar energy harvested from space.

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