日前,日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)和福井大學(xué)正共同推進(jìn)研發(fā)一種能在太空將太陽光高效轉(zhuǎn)化為鐳射并傳輸?shù)降孛娴难b置,這種裝置一旦完成,有望不受天氣和時(shí)間段影響實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電。
太空太陽能發(fā)電裝置完成后,由地面設(shè)施接收鐳射并用來發(fā)電,其功率可達(dá)到約100萬千瓦,相當(dāng)于一個(gè)核反應(yīng)爐的發(fā)電能力。日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)計(jì)劃在2025年至2030年間發(fā)射試驗(yàn)裝置。
目前地面太陽能發(fā)電有兩種思路,一是以光伏電池板將太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能;二是以凹面鏡聚集太陽光的熱量,加熱水蒸氣等介質(zhì)驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電。它們共同的缺陷是占地面積大,也受制于日照時(shí)間,夜間不能發(fā)電,氣候惡劣時(shí)效率極低。如果讓人造衛(wèi)星搭載太陽能電池板進(jìn)行太空發(fā)電的話,電能又難以高效傳回地面。
與自然光相比,鐳射發(fā)散極小、能量密度極大,被認(rèn)為是天地間傳輸能量的最佳介質(zhì),日本在此領(lǐng)域已研究多年。2007年,日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)和大阪大學(xué)宣布取得突破,他們用一種鉻-釹混合粉末吸收陽光并激勵(lì)發(fā)出鐳射。