КРАСНЫЙ ЖЕЛТЫЙ ЗЕЛЕНЫЙ СИНИЙ
 Архив | Страны | Персоны | Каталог | Новости | Дискуссии | Анекдоты | Контакты | PDAFacebook  RSS  
 | ЦентрАзия | Афганистан | Казахстан | Кыргызстан | Таджикистан | Туркменистан | Узбекистан |
ЦентрАзия
  Новости и события
| 
Вторник, 26.02.2019
22:32  Тимошенко пообещала Порошенко импичмент, Ляшко предложил расстрел, - Т.Ивженко
22:14  Черногория пытается избавиться от криминального режима, - А.Топоров
19:26  Умирзак Шукеев стал акимом Туркестанской области Казахстана
14:38  ВВС Индии нанесли удар высокоточными бомбами по "лагерю террористов" на территории Пакистана
13:12  Узбекистан. Права трудящихся города Янгиюля надежно защищены. От трудящихся
13:04  Туркменистан: непрерывное хвастовство и лицемерие
13:01  Цифры миграции Казахстана и России не совпадают

12:57  Орбитальная электростанция. Сможет ли Китай поставлять энергию на Землю прямо из космоса
12:56  Пытки как основной инструмент следствия в Узбекистане.
12:54  Свесили клюшки... Аркадаг сыграл в гольф с членами своего КабМина
12:51  Умер старейший правозащитник Узбекистана Марат Захидов
10:25  Роман Скляр - новый Министр индустрии и инфраструктурного развития Казахстана
10:15  Закон, что дышло. Отключение света за долги производится незаконно? - "ВечБишкек"
10:02  Ондасын Уразалин стал акимом Актюбинской области Казахстана
09:11  Их нравы. Не бери жен с Рынска... собчачьи свадьбы довели пиарщика Малашенко до суицида
09:01  Конец "процветания". Закат либерализма и жесткий ответ консерватизма, - Мих. Хазин
08:22  Мадияр Менилбеков назначен послом Казахстана в ОАЭ
08:19  В Таджикистане не останется необрезанных мальчиков
08:07  В.Третьяков: Украинские тезисы-2019. Почему России выгодно, чтобы на выборах президента победил Порошенко
07:59  Журналист из Кыргызстана Улугбек Бабакулов получил политическое убежище во Франции
07:53  Тонкие красные "клинья". Кто мешает интеграции в Азии, по версии МИД РФ Сергея Лаврова
07:49  Съезд партии вызвал выезд правительства. Нурсултан Назарбаев сменил премьера и кабинет, - "Къ"
07:45  Ох уж этот милый национал-популизм. Ксенофобия – такой товар, который могут расхватать и при демократии, - А.Кроткина
07:43  Хорошо бы пригласить якобинцев. Традиции и инновации экспорта революций в ХХI веке, - Н.Гульбинский
07:40  Арабская мафия раскинула щупальца по всей Германии, - О.Никифоров
07:37  США и Узбекистан нашли общий интерес, - В.Панфилова
06:00  Победа нокаутом. Кыргызстанец Дастан Шаршеев стал чемпионом мира по кикбоксингу
00:43  Узбекистан: экспорт плодоовощей - необходимо выйти из рамок СНГ, - А.Ниязалиев
00:41  Китайский капитал продолжает зарубежную экспансию, несмотря ни на что... Ч. 2, - В.Пироженко
00:33  Венесуэла в окружении. Учит ли чему-то история Латинскую Америку? - Э.Биров
00:27  Интригующий для Казахстана сценарий будет обнародован на съезде "Нур Отана"..., - Д.Ашимбаев
00:19  Кабул решил опереться на "новых афганцев", - А.Серенко
00:18  Реабилитации режима Асада мешает раскол в Персидском заливе, - И.Субботин
00:06  В американо-китайском торговом конфликте победили... российские фермеры-соеводы, - Wall Street Journal
Понедельник, 25.02.2019
23:25  Глава МИД Ирана Мохаммад Джавад Зариф неожиданно подал в отставку
23:13  Экс-глава Генштаба Украины генерал-полковник Замана схвачен как российский шпион. Сознаваться не хочет
23:11  Таджикистан: денежные переводы направить в инвестиции? - К.Сирожидинов
22:38  Как русские летчики в 1924 году бомбили мусульманскую Мекку
18:03  На выборах в Молдове проиграли все, кроме олигарха Плахотнюка, - А.Цуканова
17:46  Россия подарила Таджикистану "средства ПВО" на $9 млн
17:40  Зажрались? Путин прошерстил "газпромовскую" команду папаши Миллера
17:36  Покончил с собой в Испании беглый рос-политолог и экс-глава НТВ Игорь Малашенко
17:27  Бердибек Сапарбаев возвращен из облакимов в кресло министра труда и соцзащиты Казахстана
17:11  Вице-премьером Казахстана по социальному блоку стала Гульшара Абдыкаликова
16:56  Министром нацэкономики Казахстана стал молодой и амбициозный Руслан Даленов
16:53  Сапархан Омаров назначен министром сельского хозяйства Казахстана
16:31  Куляш Шамшидинова (из "Назарбаев Университета") - новый министр образования Казахстана
14:51  Утвержден основной блок министров нового КазПравительства. Свежих лиц почти нет
14:41  Россия и Китай соединяют Средний Восток с азиатско-тихоокеанским регионом, - В.Павленко
14:21  Женис Касымбек - новый вице-премьер Казахстана (экс-министр индустрии)
14:15  Алихан Смаилов - новый 1-й вице-премьер-минфин Казахстана (экс-минфин)
Архив
  © CentrAsiaВверх  
    ЦентрАзия   | 
Орбитальная электростанция. Сможет ли Китай поставлять энергию на Землю прямо из космоса
12:57 26.02.2019

Орбитальная электростанция: между фантастикой и планированием
Сможет ли Китай поставлять энергию на Землю прямо из космоса

Михаил Котов

Средства массовой информации Китая рассказали о намерении страны построить орбитальную солнечную электростанцию и начать передачу энергии из космоса на Землю уже к 2030 году. Так что можно прекращать качать нефть и добывать уголь, впереди мир ждет много чистой, возобновляемой, а в перспективе очень дешевой электроэнергии? "Известия" разобрались в ситуации.

Солнце. Практически неисчерпаемый источник энергии под боком у человечества. Проекты использования солнечной энергии человечество копит с античности, и до последних лет пятидесяти их все отличали два основных критерия: принципиальная возможность и неэффективность. Панели солнечных батарей были созданы уже более ста лет назад, но и до сих пор количество солнечных электростанций в общем количестве энергообеспечения нашей планеты относительно невелико.

Есть несколько серьезных причин, мешающих повсеместному распространению солнечных электростанций. Во-первых, это атмосфера и погодные явления, сильно снижающие эффективность использования. Даже в самый ясный день земная атмосфера минимум на 36% уменьшает количество получаемого фотоэлементами солнечного света, а про плохую погоду, когда фотоэлементы практически бесполезны, и говорить не стоит.

Еще одна серьезная проблема - это невозможность использовать солнечную энергию постоянно. В ночное время электростанция опять же стоит без дела, что приводит к ее сильному удорожанию. Требуется наличие аккумуляторов для хранения выработанной за дневное время энергии и специальной сети подстанций для сглаживания пиков потребления.

Кроме того, солнечные электростанции обладают большей эффективностью при расположении ближе к экватору, в идеале в пустынях, а значит, требуется передавать энергию к пользователям на значительные расстояния. Остаются еще регулярная необходимость очистки фотоэлементов или зеркал от пыли, необходимость постоянно поворачивать их для максимального получения солнечных лучей и до кучи вопросы экологов. Большую часть этих проблем можно было бы решить, просто запустив солнечную электростанцию в космос, что и собирается сделать Китай. Впрочем, при этом возникнет много других, возможно, еще более сложных вопросов.

Космический концепт

Судя по имеющейся информации, ничего кардинально нового китайцы пока не придумали. Подобные идеи выдвигаются учеными и инженерами по всему миру уже более 70 лет. Если вкратце, предлагается вывести на околоземную орбиту космическую станцию с большим количеством солнечных панелей, которые преобразуют энергию фотонов нашего светила в постоянный электрический ток. Все точно так же, как на Международной космической станции, только в гораздо больших размерах собственно космического аппарата и количестве получаемой энергии.

Единственным принципиальным отличием является то, что орбита будущей электростанции должна быть геостационарной, она пролегает в 35 786 км от поверхности Земли. Тогда скорость полета электростанции будет совпадать с вращением Земли и станция будет находиться все время над одним местом на поверхности нашей планеты. На такой же орбите чаще всего работают спутники связи, организующие вещание в конкретном регионе. Кроме того, подобная орбита хороша еще и небольшим количеством космического мусора. На Международной космической станции солнечные панели достаточно быстро (менее чем за 10 лет) выходят из строя и теряют эффективность за счет повреждения фотоэлементов микроскопическими частицами космического мусора.

За счет размещения на орбите, вне действия плотных слоев земной атмосферы, станция окажется гораздо эффективнее, чем земная электростанция таких же размеров. "Если вы поставите солнечные панели в космосе, они будут работать 24 часа в сутки, семь дней в неделю, 99,9% времени в году", - говорит Пол Яффе, космический инженер Научно-исследовательской лаборатории ВМС США, работающий над подобным проектом по заказу американских военных. Его слова приводит Business Insider.

За счет того что в космосе нет атмосферы, солнечные панели работают на 36% эффективнее. За счет отсутствия ночей и плохой погоды работоспособность увеличится еще более чем вдвое.

Кроме того, панели направлены на солнце всегда под идеальным углом. Ученые считают, что космическая солнечная электростанция примерно в восемь раз эффективнее, чем ее земной аналог.

Ток без права передачи

Правда, при космическом расположении появляется новый серьезный вопрос: как передавать электричество на Землю? В настоящее время есть два способа сделать это: лазер и электромагнитные волны вроде тех, что используются для передачи радиочастот или разогрева еды в микроволновой печи. Передача энергии при помощи лазера долго изучалась специалистами NASA, после чего от этой идеи отказались как от неэффективной.

Правда, это было в 80-х годах прошлого века, когда коэффициент полезного действия (КПД) лазеров не превышал 10–20%. С учетом потерь на передачу и преобразование световой энергии в электричество получалось, что потребитель получит лишь несколько процентов от передаваемой изначально энергии.

Однако с появлением новых технологий в начале 2000-х годов ситуация серьезно изменилась. В настоящее время есть инфракрасные лазеры с КПД до 40?50%. Серьезно улучшилось качество фотоэлементов, принимающих энергию лазерного луча (модули на основе арсенида галлия способны преобразовывать в электричество до 40%, а при определенных условиях до 70). Даже в условиях работы в земной атмосфере при помощи лазера можно передавать энергию, например заряжать висящий в воздухе беспилотник (таким проектом, например, в России занимаются Виталий Капранов, Иван Мацак и группа молодых инженеров из Комитета инновационных проектов молодежи (КИПМ) РКК "Энергия").

В случае с лазерным лучом, бьющим из космоса, тоже особых проблем не будет - на Земле будет построена специальная структура с модулями из арсенида галлия, и они будут максимально эффективно преобразовывать прилетевший из космоса луч в электричество, за счет фотонов определенной длины волны это будет гораздо эффективнее, чем с солнечной энергией.

Энергия солнца

Кстати, российский ЦНИИмаш шесть лет назад выступал с идеей создания российских космических солнечных электростанций (КСЭС) мощностью 1–10 ГВт с беспроводной передачей электроэнергии наземным потребителям. И российские исследователи считают лазерную передачу энергии на Землю более эффективной. Вот что говорит об этом главный научный сотрудник ЦНИИмаша Валерий Мельников: "Значительно меньшая расходимость лазерного луча по сравнению с СВЧ-сигналом дает на порядки меньшую площадь передающих и приемных систем, а из-за малой площади приема появляется возможность энергоснабжения высокоширотных регионов России, Канады, Гренландии и других островов в северных широтах, а также Антарктиды от КСЭС, находящейся на геостационарной орбите".

Второй вариант, который как раз и рассматривают китайцы, - это передача сигнала на Землю при помощи радиоволн. Специальное устройство на солнечной электростанции будет переводить постоянный ток в радиоволны и посылать их массивный пучок на Землю. Проблема в том, что для создания радиоволн требуется специальная каркасная конструкция большого размера.

Практически вся площадь солнечных панелей с обратной стороны будет занята под специальную систему генерирующего радиоволны и передающего их на Землю устройства. На Земле же пучок радиоволн будет улавливаться ректенной (от англ. rectifying antenna - выпрямляющая антенна). Это специальное устройство будет представлять собой нелинейную антенну, предназначенную для преобразования энергии поля падающей на нее волны в энергию постоянного тока. Естественно, что ректенна тоже теряет энергию при получении и переработке радиоволн.

Идем на "зеленый"!

Важно подобрать частоту таким образом, чтобы передача излучения была не ионизирующей во избежание возможных экологических проблем. Именно эту задачу и будут решать китайские ученые в 2021–2025 годах, пытаясь передавать энергию в условиях земной атмосферы. Экспериментальная база для таких опытов уже построена в городе Чунцин. Поэтому можно не бояться, при передаче энергии планету не поджарит гигантской микроволновкой, люди даже не заметят дополнительного излучения. Как не замечаем мы огромного количества радиоволн, постоянно находящихся в атмосфере планеты. Предполагается, что плотность сигнала будет довольно низкой и не будет угрожать людям, самолетам или птицам, пролетающим через него. Однако точно сказать об этом получится лишь после натурных опытов.

По расчетам ректенна получится больше размером, чем специальная станция с фотоэлементами для переработки лазерного луча. А вот как с эффективностью передачи - пока непонятно. Российские ученые настаивают на лазерном варианте, Китай и США - на использовании микроволнового излучения.

Пора или не пора

Так что же тогда удерживает людей от создания экологичных и практически бесперебойных солнечных электростанций? Прежде всего высокая цена проекта. Современные ракеты могут доставить на геостационарную орбиту подобные электростанции только за достаточно большое количество запусков. А ведь их требуется на орбите собирать, и не факт, что это можно сделать без человеческого участия.

Современные подсчеты показывают, что подобные электростанции будут окупаться десятилетиями и дольше, пока на Земле существует множество альтернативных, хоть и гораздо менее наукоемких способов получать электроэнергию.

Китайцы говорят о возможности использования 3D-печати отдельных элементов прямо на орбите, чтобы сэкономить на запусках. Да, первый космический принтер, печатающий объекты прямо на орбите, вот уже несколько лет находится на Международной космической станции, и с его помощью даже было напечатано несколько пластиковых инструментов, однако использовать такой способ для изготовления электростанции прямо в космосе пока не пробовал никто.

Вторая проблема - это эффективность подобной солнечной электростанции. Пока по расчетам вроде получается, что она эффективнее, чем солнечная, расположенная на Земле, даже с учетом множества потерь на передачу электроэнергии. Но как это будет в реальности, без эксперимента не сможет сказать никто.

Вот и получается, что ничего сверхфантастического в создании космической электростанции на орбите нет, однако объем финансовых вложений и неясный результат отпугивают от таких проектов потенциальных инвесторов. Если же Китаю получится создать и запустить солнечную электростанцию на орбите, то это станет не сверхвыгодным способом получения энергии, а скорее показателем научной и инженерной силы стремительно растущего "восточного дракона". По крайней мере у других держав дальше планов и разработок пока дело не сдвинулось.

Источник - Известия
Постоянный адрес статьи - https://centrasia.org/newsA.php?st=1551175020
Новости Казахстана
- Маулен Ашимбаев принял участие в мероприятиях МПА СНГ
- Н.Нигматулин: в повестке Мажилиса - законопроекты по повышению конкурентоспособности науки
- Алихан Смаилов принял участие в онлайн-заседании Совета ЕЭК
- В Аппарате Совета Безопасности состоялось совещание по вопросам противодействия преступности
- Кадровые перестановки
- Объем кредитования экономики Казахстана продолжает увеличиваться
- Никакой дискриминации казахского языка в советское время не было
- Хочу все взять!
- "Моссад" запустил ядерную реакцию
- Как Байден будет вырывать власть из рук Трампа
 Перейти на версию с фреймами
  © CentrAsiaВверх