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一场科学的争论:无线输电 要远还是要近?

2015-03-25 15:41
汉水狂客
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   相较于以远距离输电为目标的微波输电技术,我国科学家似乎更看重商业化前景更好的近距离无线输电研究——

  在三万五千米的太空中,一座静止的太阳能发电卫星永不停歇地收集着太阳能,并源源不断地为城市供电。这似乎只存在于科幻影片之中,不过,最近日本科学家的系列成果让人们看到了将其变成现实的可能性。

  日本宇宙航空研究开发机构3月11日称,研究人员以微波无线传输的方式足以运转一个电热水壶的电力——1.8千瓦,并精准传输到55米外的接收装置处。次日,日本三菱重工宣布,科研人员将10千瓦电力转换成微波后输送,其中部分电能成功点亮了500米外接收装置上的LED灯,成为迄今为止日本成功实验中距离最长、电力最大的一次。

  专家表示,日本在微波输电技术方面的实验成果值得肯定,我国不少高校及研究院所也有相关研究,但相较于以较远距离输电为目标的微波输电技术,我国更看重商业化前景更好的近距离无线输电研究。

  还有很长的路要走

  太空太阳能发电的设想并非源于日本。早在上世纪60年代,美国科研人员就提出了这一构想。2007年,麻省理工学院的一群科学家用电磁谐振式无线电能传输技术,隔空点亮了两米多外一只60瓦的灯泡。

  尽管听起来神奇,但原理并不深奥。“就是利用微波源,把直流电转变为微波,然后将微波能量聚焦起来,由天线发射出去,再被接收天线收集,经微波整流器后重新转变为直流电输出。”中科院电工研究所研究员刘国强在接受记者采访时说。

  但实际操作有两个难题:效率和辐射。刘国强表示,该技术的最大挑战是如何进一步提高系统传输效率、减少微波传输路径对环境设备的干扰以及对生物的影响。

  同时,要实现太空太阳能发电,电力传输的距离势必更远,考虑到微波传输的衰减和效率问题,发电站的输出功率必须非常大。“可能达到兆瓦级。”中科院上海微系统与信息技术研究所研究员俞凯告诉记者。

  “10千瓦的电力,经过500米的传输距离后,只是点亮了一只LED灯。我们都知道LED灯的功率很小,这就说明在传输过程中,相当大部分的能量发散掉了。”中科院电工研究所研究员廖承林说道。

  因此,专家认为,日本此次的研究成果,只能算是技术上的进步,要真正应用于太空太阳能发电领域,还有很长的路要走。

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