Перспектива развития космической энергетики

Солнечная энергетика – перспективное направление развития энергетической отрасли, вот только на поверхности Земли приходится занимать панелями большие площади, а КПД этих генераторов составляет меньше 50%. Однако, существует перспектива развития космических технологий: когда гелиостанции будут устанавливаться на околоземной орбите – прямо нас спутниках.

Благодаря тому, что спутник с солнечными панелями будет вращаться вместе с Землей за солнцем, 99% всего времени он будет освещен лучами, мощность которых в 5-7 раз выше, чем на поверхности планеты. Ученые предлагают весьма интересный способ передачи сгенерированной энергии с орбиты на землю: энергия в микроволновом диапазоне будет подаваться вниз при помощи специальной антенны, частота волн – 2,4-2,5 ГГц. На поверхности Земли другая антенна принимает эту энергию, после чего она переводится в переменный ток.

Однако, всё не так просто. Размещение в космосе обычных гелиопанелей невыгодно – конструкция получится громоздкой, тяжелой, и весьма недолговечной. Поэтому разработчики КСЭС предлагают следующий выход: задействовать в преобразовании солнечной энергии в электрическую газо- или паротурбины замкнутого типа. Эти устройства работают на принципах Брайтона и Ренкина. КПД такого устройства составляет 40% против 15% на обычной гелиопанели. Концентраторы, имеющие форму параболоида вращения, собирают свет и направляют его в теплоприемник. Инертный газ турбины, к примеру – аргон, разогревается до 1000-13000 К и подается на турбину, что приводит в действие вал вместе с ротором. Отработавший своё горячий газ затем охлаждается в специальном приемнике и снова подается на разогрев.

Однако, ученым ещё предстоит решить ряд проблем, вызванных такой конструкцией. Прежде всего, в этой КСЭС присутствуют вращающиеся детали, что в космосе может быть сопряжено с определенными проблемами. Вращающиеся генераторы, меж тем, можно заменить на МГД-генераторы. Кроме того, проблему представляет и изготовление громадного концентратора в форме параболоида вращения.