Дослідження про космічну сонячну енергію окреслює потенційну роль у чистій енергетиці Європи

Як космічна сонячна енергія може змінити енергосистему Європи до 2050 року

Уявіть собі світ, де енергетичні потреби Європи майже повністю задовольняються завдяки технологіям, розгорнутим у космосі. За дослідженням журналу Joule, космічні сонячні електростанції можуть суттєво змінити енергосистему Європи вже до 2050 року. Оцінки припускають, що ця технологія може скоротити залежність Європи від наземних вітряних і сонячних установок до 80%, водночас знижуючи загальні витрати на електромережу на 7% – 15%.

Нове бачення від NASA

Дослідники моделювали європейську енергосистему 2050 року, використовуючи два дизайни космічних сонячних установок від NASA: Innovative Heliostat Swarm і Mature Planar Array. Хоча дизайн геліостатів менш зрілий, він демонструє вищу продуктивність і перспективність у порівнянні з наземними поновлюваними джерелами, тоді як планарна матриця майже готова до впровадження, але менш ефективна за вартістю.

Безперервне живлення від сонця

“У космосі ви потенційно маєте можливість розташувати сонячні панелі так, щоб вони завжди дивилися на сонце, що означає майже безперервне виробництво енергії у порівнянні з земним щоденним взірцем”, – говорить старший автор Вей Хе з King’s College London. Орбітальні панелі також отримають користь від більш інтенсивної сонячної радіації, ніж наземні системи.

Технології майбутнього

Космічна сонячна енергія має працювати за допомогою орбітальних панелей, які направляють зібрану енергію на Землю у вигляді мікрохвиль. Ці мікрохвилі потім перетворюються в електрику на приймальних станціях та інтегруються в існуючу інфраструктуру. Хоча дизайн геліостатів показує найбільший потенціал, планарний дизайн все ще може надати критичні можливості для демонстрації на коротших часових відрізках.

Проблеми та перспективи

Моделювання показало, що системи на базі геліостатів можуть знизити залежність від вітру і сонця до 80%, скоротити використання батарей на понад 70% та суттєво знизити витрати за умови досягнення цілей розвитку. Проте, щоб стати конкурентоспроможними за вартістю, річні витрати системи повинні зменшитися до близько 14 разів у випадку геліостатів та 9 разів для планарної матриці у порівнянні з наземними сонячними установками. Зараз витрати залишаються на один-два порядки вище.

Дослідники підкреслюють, що координований розвиток обох дизайнів максимально прискорить прогрес. Основні виклики включають великомасштабні випробування бездротов