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“逐日工程”落地西安
时间:2018-12-26 08:44:05来源:陕西科技报点击:

12月23日,“空间太阳能电站系统项目”(命名“逐日工程”)启动仪式暨高峰论坛在西安举行。该项目是全球首个全系统、全链路空间太阳能电站地面验证系统,可大规模利用太阳能发电,打造“空间太阳能电站”。

能源问题一直是影响世界各国经济、社会发展及民众生活的基础问题,寻找安全、清洁能源,如何把太阳能更高效地转化为应用广泛的直流电,是近年来各国科学家十分关注的研究课题。

12月23日,被命名为“逐日工程”的“空间太阳能电站系统项目”在西安电子科技大学启动。这项被列入国家科技部重大推广计划,将在太空收集太阳能,然后转换为电能,打造“空间太阳能电站”,造福人类。

“逐日工程”取“夸夫逐日”之意

空间太阳能电站(SSPS),作为国家战略基础设施,是航天技术服务国民经济和国家安全急需的一项超级工程,是落实国家军民深度融合发展战略、构建国家级高水平科研平台、打造战略性新兴产业的重大研发项目,是着眼于国家能源战略和人类福祉的一次能源革命。

据悉,国家工信部对该项目提供重大基础研究支持,科技部列入重大研发计划。经西安电子科技大学段宝岩院士提议,后组织座谈讨论,学校将“空间太阳能电站系统项目”命名为“逐日工程”,取“夸夫逐日”之意,预示该项目将造福人类。

“逐日工程”启动仪式暨高峰论坛,由中国工程院和空间太阳能电站中国推进委员会共同主办,西安电子科技大学和中国空间技术研究院承办,吸引了来自中国空间技术研究院、中国工程院,陕西省政府、西安市政府和西安市经济开发区等单位的院士专家、相关领导,以及科技工作者、高校师生等千余名代表参会。

高峰论坛上,国防科工局探月中心总设计师吴伟仁院士,西安交通大学卢秉恒院士,重庆大学杨士中院士,以及中国空间技术研究院副院长李明分别作专题报告。

据专家介绍,空间太阳能电站是在太空收集太阳能,然后转换为电能,再以无线能量方式传回地面,最后将微波转换成直流电后送入普通电网中;与地面太阳能相比,空间太阳能具有照射时间长、利用效率高、能流密度大、持续稳定、不受昼夜和气候影响等优点。

作为“第四代能源”重要代表,空间太阳能具有不可比拟的诸多优势。理论上,如果在地球静止轨道上部署一条宽度为1000米的太阳能光伏电池阵环带,假定其转换效率为100%,那么,它在一年中接收到的太阳辐射通量约等于目前地球上已知可开采石油储量所包含的能量总和。

“OMEGA”创新设计方案领先世界

当天的启动仪式上,“陕西省空间太阳能电站系统重点实验室”和“空间太阳能电站系统交叉研究中心”同时揭牌成立。段宝岩院士就空间太阳能电站系统项目承担的研究内容、关键技术节点、技术指标及成果等进行了汇报。

段宝岩介绍,美国科学家在1968年提出空间太阳能电站概念,国际研究已超过40年。我国自上世纪80年代以来,也一直在跟踪该领域研发,以中国空间技术研究院为核心,中国工程物理研究院、西安电子科技大学、重庆大学等参与的研究团队开展了一系列研究工作。

2013年,段宝岩联合重庆大学杨士中院士致信习近平总书记,表达加强我国空间太阳能电站关键技术攻关的构想,得到总书记批示。国家工信部、发改委、科技部等16个部委组织120余位专家系统论证后,提出了我国发展空间太阳能电站的发展规划与路线图。

5年来,段宝岩带领团队展开系统性研究,并于2014年提出了功质比(单位质量可发的电)领先世界水平的空间太阳能电站创新设计方案——OMEGA,较美国的ALPHA方案,在系统质量相同的情况下,发电能力可提高24%,已经先后发表多篇高水平论文,受到国内外广泛关注。

“系统”的可行性验证已完成

中国工程院二局局长高中琪在启动仪式上讲话说,中国工程院一直对这个前沿方向的研究非常重视,希望空间太阳能电站的关键性技术研究能够不断取得新的推进。

根据“逐日工程”计划,目前这个系统的可行性验证已经完成,随着空间太阳能电站系统重点实验室和空间太阳能电站地面验证系统落地西安,将有力促进陕西抢占空间太阳能电站发展的先机,大力推动陕西电力电子、微波传能、太空探索等领域的发展。

陕西省副省长赵刚表示,以空间太阳能电站项目团队为代表的科技工作者提出了领先世界水平的“OMEGA”创新设计方案,这是西电服务国家战略需求、勇于自主创新而取得的重要成果。

与会,西安电子科技大学还与西安市经开区管委会,签署了共建“逐日工程”协议。根据协议,将在西安经开区建设包含空间太阳能电站系统地面验证中心、系统研究创新中心和系统成果转化中心等研究基地,开展空间太阳能电站地面验证系统研发工作。

“OMEGA中国方案 西电智慧”。正如西安电子科技大学校长杨宗凯在讲话中所说,这个项目是全球首个全系统、全链路太阳能电站地面验证中心,希望能够通过这个平台,进一步加强、深化与专家的深度合作交流,共同携手追逐科技强国的梦想,追逐太阳的磅礴力量,为创造人类更加美好的未来不断前行! (本文图片、图表由西安电子科技大学提供)

科普

空间太阳能发电站技术原理

空间太阳能发电站(SSPS),主要是指将同步轨道(GEO)上的太阳能,通过新的工程技术手段进行有效采集并传输到地面成为电能的系统。目前SSPS主要由三大功能系统组成:将太阳能转换为直流电的太阳能收集器、将直流电转换为微波发射机以及将微波传送到地面的大型天线。 此外,整个SSPS系统还应包括卫星平台、地面接收站、空间热控系统,其中地面接收站利用整流天线或光电池将微波能转换为直流电,而且可以直接接入现有电网中。

一个有效的SSPS的工作过程,可分解为以下三个过程(如图):

1)太阳能转换为微波

在GEO处的太阳能辐射密度可以达到1.37kW/m2,远高于地面所接收到的相应数据,而且不受大气、季节和昼夜的影响。但由于受太阳辐射特性的限制,很难直接有效收集并远距离定向传输到地面处,因此必须将太阳能转换为微波或激光,从而实现远距离定向传输。

太阳能转换为微波的方式一般为采用光电池将太阳能转换为电能,再利用放大器件将电能转换为微波。

2)微波或激光能远距离传输到地面或其它应用平台

由于最终需要把太阳能量传输到地面使用,因此需要把微波能进行高效率、高精度和高密度地向地面传输。其中微波传输主要是靠巨型相控阵天线(直径可达千米),从而实现相干传输。为了保证地面站能够稳定、高效地接收上述的微波能量,需要在传输的过程中,必须对波束质量和波束指向进行有效控制。

3)微波转换为电能

当微波能量传输到地面后,需要通过微波合成、微波-电能转换以及后端的电能汇聚实现并网发电。(段宝岩)

来源:《陕西科技报》2018年12月24日

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“逐日工程”落地西安
发布时间:2018-12-26 08:44:05来源:陕西科技报点击:我要评论: 0

12月23日,“空间太阳能电站系统项目”(命名“逐日工程”)启动仪式暨高峰论坛在西安举行。该项目是全球首个全系统、全链路空间太阳能电站地面验证系统,可大规模利用太阳能发电,打造“空间太阳能电站”。

能源问题一直是影响世界各国经济、社会发展及民众生活的基础问题,寻找安全、清洁能源,如何把太阳能更高效地转化为应用广泛的直流电,是近年来各国科学家十分关注的研究课题。

12月23日,被命名为“逐日工程”的“空间太阳能电站系统项目”在西安电子科技大学启动。这项被列入国家科技部重大推广计划,将在太空收集太阳能,然后转换为电能,打造“空间太阳能电站”,造福人类。

“逐日工程”取“夸夫逐日”之意

空间太阳能电站(SSPS),作为国家战略基础设施,是航天技术服务国民经济和国家安全急需的一项超级工程,是落实国家军民深度融合发展战略、构建国家级高水平科研平台、打造战略性新兴产业的重大研发项目,是着眼于国家能源战略和人类福祉的一次能源革命。

据悉,国家工信部对该项目提供重大基础研究支持,科技部列入重大研发计划。经西安电子科技大学段宝岩院士提议,后组织座谈讨论,学校将“空间太阳能电站系统项目”命名为“逐日工程”,取“夸夫逐日”之意,预示该项目将造福人类。

“逐日工程”启动仪式暨高峰论坛,由中国工程院和空间太阳能电站中国推进委员会共同主办,西安电子科技大学和中国空间技术研究院承办,吸引了来自中国空间技术研究院、中国工程院,陕西省政府、西安市政府和西安市经济开发区等单位的院士专家、相关领导,以及科技工作者、高校师生等千余名代表参会。

高峰论坛上,国防科工局探月中心总设计师吴伟仁院士,西安交通大学卢秉恒院士,重庆大学杨士中院士,以及中国空间技术研究院副院长李明分别作专题报告。

据专家介绍,空间太阳能电站是在太空收集太阳能,然后转换为电能,再以无线能量方式传回地面,最后将微波转换成直流电后送入普通电网中;与地面太阳能相比,空间太阳能具有照射时间长、利用效率高、能流密度大、持续稳定、不受昼夜和气候影响等优点。

作为“第四代能源”重要代表,空间太阳能具有不可比拟的诸多优势。理论上,如果在地球静止轨道上部署一条宽度为1000米的太阳能光伏电池阵环带,假定其转换效率为100%,那么,它在一年中接收到的太阳辐射通量约等于目前地球上已知可开采石油储量所包含的能量总和。

“OMEGA”创新设计方案领先世界

当天的启动仪式上,“陕西省空间太阳能电站系统重点实验室”和“空间太阳能电站系统交叉研究中心”同时揭牌成立。段宝岩院士就空间太阳能电站系统项目承担的研究内容、关键技术节点、技术指标及成果等进行了汇报。

段宝岩介绍,美国科学家在1968年提出空间太阳能电站概念,国际研究已超过40年。我国自上世纪80年代以来,也一直在跟踪该领域研发,以中国空间技术研究院为核心,中国工程物理研究院、西安电子科技大学、重庆大学等参与的研究团队开展了一系列研究工作。

2013年,段宝岩联合重庆大学杨士中院士致信习近平总书记,表达加强我国空间太阳能电站关键技术攻关的构想,得到总书记批示。国家工信部、发改委、科技部等16个部委组织120余位专家系统论证后,提出了我国发展空间太阳能电站的发展规划与路线图。

5年来,段宝岩带领团队展开系统性研究,并于2014年提出了功质比(单位质量可发的电)领先世界水平的空间太阳能电站创新设计方案——OMEGA,较美国的ALPHA方案,在系统质量相同的情况下,发电能力可提高24%,已经先后发表多篇高水平论文,受到国内外广泛关注。

“系统”的可行性验证已完成

中国工程院二局局长高中琪在启动仪式上讲话说,中国工程院一直对这个前沿方向的研究非常重视,希望空间太阳能电站的关键性技术研究能够不断取得新的推进。

根据“逐日工程”计划,目前这个系统的可行性验证已经完成,随着空间太阳能电站系统重点实验室和空间太阳能电站地面验证系统落地西安,将有力促进陕西抢占空间太阳能电站发展的先机,大力推动陕西电力电子、微波传能、太空探索等领域的发展。

陕西省副省长赵刚表示,以空间太阳能电站项目团队为代表的科技工作者提出了领先世界水平的“OMEGA”创新设计方案,这是西电服务国家战略需求、勇于自主创新而取得的重要成果。

与会,西安电子科技大学还与西安市经开区管委会,签署了共建“逐日工程”协议。根据协议,将在西安经开区建设包含空间太阳能电站系统地面验证中心、系统研究创新中心和系统成果转化中心等研究基地,开展空间太阳能电站地面验证系统研发工作。

“OMEGA中国方案 西电智慧”。正如西安电子科技大学校长杨宗凯在讲话中所说,这个项目是全球首个全系统、全链路太阳能电站地面验证中心,希望能够通过这个平台,进一步加强、深化与专家的深度合作交流,共同携手追逐科技强国的梦想,追逐太阳的磅礴力量,为创造人类更加美好的未来不断前行! (本文图片、图表由西安电子科技大学提供)

科普

空间太阳能发电站技术原理

空间太阳能发电站(SSPS),主要是指将同步轨道(GEO)上的太阳能,通过新的工程技术手段进行有效采集并传输到地面成为电能的系统。目前SSPS主要由三大功能系统组成:将太阳能转换为直流电的太阳能收集器、将直流电转换为微波发射机以及将微波传送到地面的大型天线。 此外,整个SSPS系统还应包括卫星平台、地面接收站、空间热控系统,其中地面接收站利用整流天线或光电池将微波能转换为直流电,而且可以直接接入现有电网中。

一个有效的SSPS的工作过程,可分解为以下三个过程(如图):

1)太阳能转换为微波

在GEO处的太阳能辐射密度可以达到1.37kW/m2,远高于地面所接收到的相应数据,而且不受大气、季节和昼夜的影响。但由于受太阳辐射特性的限制,很难直接有效收集并远距离定向传输到地面处,因此必须将太阳能转换为微波或激光,从而实现远距离定向传输。

太阳能转换为微波的方式一般为采用光电池将太阳能转换为电能,再利用放大器件将电能转换为微波。

2)微波或激光能远距离传输到地面或其它应用平台

由于最终需要把太阳能量传输到地面使用,因此需要把微波能进行高效率、高精度和高密度地向地面传输。其中微波传输主要是靠巨型相控阵天线(直径可达千米),从而实现相干传输。为了保证地面站能够稳定、高效地接收上述的微波能量,需要在传输的过程中,必须对波束质量和波束指向进行有效控制。

3)微波转换为电能

当微波能量传输到地面后,需要通过微波合成、微波-电能转换以及后端的电能汇聚实现并网发电。(段宝岩)

来源:《陕西科技报》2018年12月24日

责任编辑:贾凯
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