Дослідження космічної сонячної енергії визначає потенційну роль у чистому енергетичному майбутньому Європи

Чи стане Сонячна енергія з космосу рушієм енергетичної революції в Європі до 2050 року?

Уявіть собі майбутнє, в якому Європа вже не так сильно залежить від традиційних джерел відновлюваної енергії, як-от вітрові турбіни та наземні сонячні панелі. За даними нового дослідження, опублікованого в журналі Joule, космічна сонячна енергія потенційно може змінити енергетичну систему Європи до 2050 року. Це дослідження показує, що технології сонячної енергії, генерованої в космосі, можуть зменшити залежність Європи від земних генераторів енергії на 80% та знизити витрати на електричну мережу від 7% до 15%.

Два дизайни космічних сонячних панелей

Дослідники змоделювали європейську енергетичну систему 2050 року, використовуючи два проєкти, розроблені NASA: Innovative Heliostat Swarm та Mature Planar Array. Хоча дизайн геліостату ще не повністю розвинений, він показав вищу ефективність та можливість перевершити наземні відновлювані джерела. Натомість planar array ближчий до готовності для розгортання, однак менш економічно вигідний.

Використання космічних сонячних панелей дозволяє розмістити їх таким чином, щоб вони завжди були обернені до сонця, чого не можна досягти на Землі. Це означає, що генерація енергії може бути майже безперервною. Більш того, сонячна радіація у космосі значно сильніша, ніж на Землі.

Передача енергії з космосу на Землю

Космічна сонячна енергія використовуватиме орбітальні панелі, які передаватимуть зібрану енергію у вигляді мікрохвиль на земні станції-приймачі. Там ці мікрохвилі будуть перетворюватися на електрику та інтегруватися в існуючу інфраструктуру. Хоча дизайн геліостату виявився найбільш перспективним, planar array може дати актуальну можливість демонстрацій за коротший час.

Економічна ефективність і виклики

Моделювання показало, що системи, засновані на геліостатах, можуть скоротити залежність від вітрової та сонячної енергії до 80%, зменшити використання акумуляторів на понад 70% й значно знизити витрати. Однак для цього щорічні витрати системи повинні зменшитися до приблизно 14 разів у порівнянні з наземною сонячною енергією для геліостатів і до 9 разів для planar array. Наразі витрати залишаються у кілька разів вищими.

Дослідники наголошують на тому, що координована розробка обох дизайнів дозволить досягти максимального прогресу, забезпечивши демонстрації на базі planar array для підтримки довгострокового розгортання систем геліостатів. Серед ключових викликів — тестування велик