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

Космічна сонячна енергія: Революція для енергетики Європи до 2050 року

Уявіть собі майбутнє, де Європа майже не залежить від наземних джерел енергії, таких як вітер чи сонце. Нове дослідження в журналі Joule демонструє, що це може стати реальністю завдяки космічній сонячній енергії, яка могла б до 2050 року зменшити цю залежність до 80%. Ця передова технологія не лише забезпечить потужний енергетичний постачальник, а й знизить загальні витрати на енергетичну мережу на 7-15%.

Модельні розрахунки європейської енергетичної системи 2050 року опираються на два дизайни орбітальних сонячних масивів, розроблені NASA: інноваційний дизайн Heliostat Swarm і більш зрілий дизайн Planar Array. Хоча дизайн Heliostat є менш зрілим, він показав вищу продуктивність і потенціал перевершити наземні відновлювані джерела енергії. Водночас, Planar Array ближчий до готовності до впровадження, хоча й менш економічно ефективний.

Як зауважив старший автор дослідження Wei He, лектор King’s College London, “у космосі у вас є можливість розмістити сонячні панелі так, щоб вони завжди були повернуті до сонця, що означає практично безперервне генерування енергії порівняно з добовим циклом на Землі”. Він також наголосив, що орбітальні панелі матимуть перевагу від сильнішого сонячного випромінювання, ніж наземні системи.

Технологія та її імплементація

Космічна сонячна енергія працюватиме за принципом, коли орбітальні панелі випромінюють зібрану енергію у вигляді мікрохвиль до приймачів на Землі, де вона перетворюватиметься на електрику і інтегруватиметься в існуючу інфраструктуру. Хоча дизайн Heliostat виявився найбільш перспективним, Planar Array також може стати важливим для короткострокових демонстрацій.

Моделювання показало, що системи на основі Heliostat можуть зменшити залежність від вітру та сонця на 80%, скоротити використання акумуляторів на понад 70% і суттєво знизити витрати, якщо досягнуто цілей розвитку. Втім, щоб стати конкурентними за вартістю, річні витрати на систему повинні бути зниженими до приблизно 14 разів менше, ніж у наземній сонячної енергії для Heliostat, і у 9 разів для Planar Array.

Виклики та перспективи

Дослідники настоюють на тому, що скоординований розвиток обох дизайнів максимізує прогрес. Планарні масиви забезпечать демонстраційні можливості в короткостроковій перспективі, підтримуючи довгострокове розгортання систем Heliostat. Основні виклики попереду включають масштабні тести з бездротової передачі енергії, роботизоване складання на орбіті та вирішення ризиків, таких як космічне сміття та деградація системи.