Дослідження космічної сонячної енергії пропонує потенційні рішення для чистої енергетики Європи

Сонячна енергія з космосу: майбутнє Європи до 2050 року

Згідно з нещодавнім дослідженням, опублікованим у журналі Joule, космічна сонячна енергія може суттєво змінити енергетичну систему Європи до 2050 року. Це дослідження свідчить, що технологія здатна скоротити залежність Європи від наземної вітрової та сонячної генерації до 80%, при цьому знижуючи загальні витрати на електромережу на 7% – 15%.

Науковці моделювали європейську енергосистему 2050 року, використовуючи два розроблених NASA типи орбітальних сонячних панелей: Innovative Heliostat Swarm та Mature Planar Array. Попри те, що геліостатичний дизайн є менш зрілим, він продемонстрував вищу ефективність і потенціал переважати над наземними відновлюваними джерелами, тоді як планарна масивна конструкція була ближчою до готовності до впровадження, але менш економічною.

Старший автор Wei He з King’s College London зазначив: “В космосі у вас потенційно є можливість розташувати сонячні панелі так, щоб вони завжди були повернуті до сонця, що означає, що виробництво енергії може бути майже безперервним порівняно з щоденним шаблоном на Землі”. Він підкреслив, що орбітальні панелі також отримають перевагу від сильнішого сонячного випромінювання в порівнянні з системами на Землі.

Космічна сонячна енергія функціонуватиме шляхом передачі зібраної енергії з орбітальних панелей на Землю через мікрохвилі до прийомних станцій, де вона перетворюватиметься на електрику та інтегруватиметься в існуючу інфраструктуру. Хоча геліостатична конструкція показала найбільший потенціал, планарна конструкція може надати важливі демонстраційні можливості у коротші терміни.

Моделювання показало, що системи на базі геліостатів можуть зменшити залежність від вітрової та сонячної енергії до 80%, скоротити використання батарей на понад 70% та значно знизити витрати, якщо досягнуто були розроблені цілі. Однак, щоб стати конкурентоспроможною, річні витрати повинні зменшитись до приблизно 14 разів від вартості наземної сонячної енергії для геліостатичного дизайну та 9 разів для планарної масиву. Наразі ж витрати залишаються на один-два порядки вищими.

Дослідники стверджують, що координація розробки обох конструкцій слугуватиме максимізації прогресу, з можливістю демонстрації на ближчий термін спираючись на планарні масиви, що підтримують довгострокове розгортання систем геліостатів. Ключові виклики попереду включають великомасштабні випробування бездротової передачі енергії, роботизовану збірку на орбіті та вирішення ризиків, таких як космічне сміття та деградація системи.

Як відзначив Wei He: “Це перша стаття, що включає космічну сонячну енергію до рамки енергетичної системи. Ми зараз на стадії перен