Космические электростанции, их сущность, основные принципы работы и преимущества. Схемы получения потока солнечного излучения на геостационарной орбите и передачи полученной энергии на поверхность Земли. Перспективы развития космических электростанций.
Аннотация к работе
Основным источником энергии для человечества до сих пор остается природное топливо - углеводороды (нефтепродукты, газ, уголь). Его использование оказывает исключительно негативное воздействие на окружающую среду, не говоря уже об ограниченности земных ресурсов. Частично решить проблему позволяет атомная энергетика, а также возобновляемые источники энергии (гидро, приливные, геотермические, ветровые электростанции). Но и тогда останется открытым вопрос транспорта, работающего, как правило, на жидких углеводородных соединениях. Если энергию, поставляемую Солнцем на Землю за год, перевести в то же условное топливо, то эта цифра составит около 100 триллионов т.Glaser) предложил размещать крупные панели солнечных батарей на геостационарной орбите, а вырабатываемую ими энергию (уровня 5-10 ГВТ) передавать на поверхность Земли хорошо сфокусированным пучком СВЧ-излучения, преобразовывать ее затем в энергию постоянного или переменного тока технической частоты и раздавать потребителям [2, 3]. 1) позволяет использовать интенсивный поток солнечного излучения, существующий на геостационарной орбите (~ 1,4 КВТ/кв.м.), и передавать полученную энергию на поверхность Земли непрерывно, вне зависимости от времени суток и погодных условий [2-12]. За счет естественного наклона экваториальной плоскости к плоскости эклиптики с углом 23,5 град., спутник, расположенный на геостационарной орбите, освещен потоком солнечной радиации практически непрерывно за исключением небольших отрезков времени вблизи дней весеннего и осеннего равноденствия, когда этот спутник попадает в тень Земли. Современный уровень развития СВЧ-электроники позволяет говорить о довольно высоком значении КПД передачи энергии СВЧ пучком с геостационарной орбиты на поверхность Земли - порядка 70-75%. При этом диаметр передающей антенны обычно бывает выбран равным 1 км, а наземная ректенна имеет размеры 10 км х 13 км для широты местности 35 град.Космические солнечные электростанции должны выдержать конкуренцию с другими более доступными источниками энергии, которыми в XXI в. могут стать: Электростанции с ядерными реакторами деления. Электростанции, использующие энергию волн. Электростанции, использующие энергию теплых океанских течений. Электростанции, использующие энергию нагретых горных пород в глубине Земли. Концепция, навеянная фантазиями Жюля Верна и Герберта Уэллса, вначале была встречена инженерной общественностью с большим скептицизмом, но постепенно техническая идея, выдвинутая Глезером, получила признание, и космические солнечные электростанции заняли достойное место среди других энергетических систем, изучаемых правительственными агентствами.Первая промышленная солнечная электростанция (СЭС) была построена в 1985 г. в СССР в Крыму, недалеко от г. Однако в середине 1990-х годов станция был закрыта, поскольку стоимость вырабатываемой ею электроэнергии оказалась довольно высокой. Уже накоплен определенный позитивный опыт международного сотрудничества в области управляемого термоядерного синтеза (ITER), создания и использования международной космической станции (ISS), разработки пускового ракетного комплекса "морской старт" (Sea Launch). Международное сотрудничество подобного типа могло бы оказаться весьма перспективным для разработки и создания экспериментального прототипа СКЭС с уровнем мощности 5-10 МВТ.
План
Оглавление
Введение
1. Космические электростанции: сущность и принцип работы
2. Перспективы развития космических электростанций