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太阳能
生命离不开太阳能
地球不能从生命出现的瞬间离开太阳，所有生物的生存都必须直接或间接地吸收来自太阳的能量。
人类直接利用太阳能的历史悠久。 古代人类通过太阳的热辐射易于保存食物的中学文本中也有古希腊科学家阿基米德利用太阳能烧毁敌船的故事。
人类自古以来就利用太阳能，但开始将其作为新的能源结构利用是在上世纪初。
阿基米德烧毁了敌船
太阳能作为新的清洁可再生能源，其中包含的能源也很巨大。 太阳一秒钟向地球放射的能量，相当于500万吨煤燃烧产生的能量！
太阳能没有限制，但如果直接使用的话，用途不广泛，所以现在把太阳能转换成二次能源的电能的情况变多了。 太阳能发电
太阳能发电
太阳能发电技术使太阳能应用场景更加广泛。 发电方式主要分为光伏发电和热发电两种。
光伏发电是利用半导体的光伏发电伏特效应，将光能直接转换为电能的发电技术，又称光伏发电。 如上图所示。
热发电是指太阳辐射产生的热能发电。 太阳能发电不能直接转化为电能，需要经过“光-热-电”的过程。 热发电的简单电是指太阳能集热器首先收集太阳能，然后把热能传递给锅炉，产生的蒸汽推动汽轮机使发电机发电。 如下图所示。
太阳能塔发电
太阳能发电比其他传统发电方式有很多独特的优点，但其劣势也十分明显，发电量不稳定。 无论是太阳能发电还是热发电，发电的前提是充分的太阳光照射到发电设备上。 昼夜变化和雨天气是影响太阳能发电的最重要因素。
那个有解决天气影响的方法吗？
有！
就是把太阳能发电站“转移到天上”。
天基太阳能
宇宙太阳能发电站将太阳能发电站移动到天上，笔者的头脑并不是很大。
1941年，科幻小说家阿西莫夫提出了在宇宙中收集太阳能的概念。 1968年，美国航空航天局正式提出了在太空建设太阳能发电站的计划。 被称为天基太阳能发电站。
通过在宇宙中收集太阳能，利用特殊的传输技术回归地球，可以完全避免夜晚和天气的影响！
空间光伏电站的工作流程图能量无线传输
在宇宙中进行太阳能发电对人类来说是个很长的问题。 太空大小的卫星也使用了太阳能发电技术。
但是，如何在宇宙中使能量返回地面是个棘手的问题，对能量无线传输技术有很大的要求。
目前，电力的无线传输方式主要有电磁感应式、电磁谐振式、辐射式3种
电力无线传输方式
电磁感应式和电磁谐振式都利用电磁场传送无线能量，由于磁场的限制，传送距离变得非常短。 目前市场手机无线充电技术为电磁式，手机靠近充电器可正常充电。
手机无线充电
人造卫星的低轨道高度也在150km~200km之间，宇宙太阳能发电站的轨道肯定没有那么低。 在这么远的距离，只能采用作为远距离的能量传输技术的辐射式能量传输。
辐射式能量输送
辐射式主要有电波式、微波式、激光式、超声波式。
声音在宇宙的真空环境中不能传播。 超声波作为高频声音也是理所当然的。 宇宙太阳能发电厂排除了超声波式的传输方式。 电波的传播方向是全方位的，返回地面的能量是极小的一部分，损失极大，也被排除了。
微波能量传输和激光能量传输两个缺点不是致命的技术已成为未来太阳能电站能量传输的两种方式。 微波式和激光式能量传输技术
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微波能量传输技术
微波能量传输通过磁控管将电能转换为微波能量，发射天线发射微波束，接收天线接收后，通过整流设备将微波能量转换为电能，完成了电能的远距离无线传输。
优势:
微波辐射是一种非离子化过程，原子和分子在不失去电子的情况下成为带电粒子，导致DNA和其他生命分子的损伤。
传输时可以迅速调整传输方向。
微波波长长，透过大气的能力强，能量传递损失低。
缺点:
微波的波长在无线电和红外线之间，容易干扰通信。
地面整流接收站有可能对飞机等交通工具和周围的生物产生不利的影响。
微波通过大气层可能会扰乱电离层。 激光能量传输
激光能量传输
激光能量传输的流程与微波能量传输类似，能量载体由微波转化为激光。
优势:
波长短，不干扰通信。
不会扰乱电离层。
接收装置对环境没有什么影响。
缺点:
障碍物(云、雾等)影响激光的输送，消耗很大的能量。 因此，以前“防止多云激光”在网络上普及也是有科学依据的。
激光会损伤发射器与地面接收器之间的物体。 综上所述，发现宇宙太阳能电站能量无线传输的两种方式目前存在亟待解决的问题。 解决了这些问题，人类的太阳能利用水平将进一步提高！ 我国航天太阳能电厂发展现状与展望
现在，美国在宇宙太阳能发电这个项目已经研究了数十年，日本宇宙航空研究开发机构也已经研究了将近10年，俄罗斯，印度，欧洲等也在涉猎。
我国自2008年以航天太阳能为重点研究项目以来，提出了多种太阳能收集和解决方案。 在这期间也取得了一系列的大突破。 例如设计了多旋转关节空间太阳能电站的布置、离子通道、激光无线能量输送等。
目前，我国已在重庆市壁山区建立测试基地，研究大功率无线能源运输及其对环境的影响。
将来，2021年至2025年，中国将在平流层建设和发射中小型太阳能电站。
从2030年开始建设兆瓦级( 1兆瓦=1000千瓦)太阳能发电站，并将其推向地球同步轨道。
2035年建成了200兆瓦级的宇宙太阳能发电站。
到2050年，吉瓦级( 1吉瓦=1000兆瓦)商用太阳能发电站正式运营。
太空太阳能发电厂
中国无论做什么重大事情都要制定长期计划，坚定执行。 美国国家航天协会主任马克·霍普金斯在媒体采访中说:“中国真正擅长的是长期计划。 和美国不同，中国在这方面已经考虑了50年，中国人这样做当然是对的。 当他们告诉美国国家航空航天局的工作人员十几年后的事情时，他们只是仰望天花板白眼看着天花板。”
不久的将来，我们相信我国会看到太阳能发电站“搬到宇宙”的消息！
