Поднебесная тянется к Солнцу

Китай собирается построить космическую станцию для передачи солнечной энергии

Степан Зайцев

1 марта, 2019 11:46

7 мин

Национальная Академия космических технологий Китая и смежные научно-исследовательские институты страны ведут разработку первой в мире орбитальной солнечной электростанции. В городе Чунцин уже строится экспериментальный коллектор, который, как предполагается, сможет принимать энергию из космоса. Об этом сообщает издание Science and Technology Daily.

Как поясняется, Поднебесная собирается запустить космическую станцию, которая будет аккумулировать выделяемую Солнцем энергию и передавать её на Землю посредством лазерного луча.

Станция будет функционировать на высоте около 36 тысяч километров

Зарубежные СМИ приводят заявление сотрудника Академии Космических технологий КНР Пан Жихао о том, что поставляемая на Землю солнечная энергия станет «неисчерпаемым источником чистой энергии для человечества». По его словам, по эффективности орбитальная станция должна в 6 раз превзойти любую «солнечную ферму».

Опытную станцию планируется запустить в стратосферу (11-50 километров) между 2021 и 2025 годами. Скорее всего, подобный эксперимент необходим для того, чтобы отработать массу новых технологических решений.

К 2030 году китайцы планируют вывести на орбиту электростанцию мегаваттного класса, а к 2050 году — гигаваттного. Основная проблема, как признаётся Жихао, это масса станции.

По предварительным оценкам она составит 1000 тонн (для сравнения, МКС — 400 тонн)

Цель у Китая благая. Самый главный загрязнитель планеты рассчитывает, что запуск орбитальной электростанции уменьшит объём вредных выбросов. Ожидается, что передаваемая из космоса солнечная энергия сможет питать электричеством дома и автомобили.

Ограниченный рынок

Судя по всему, учёные из Поднебесной рассчитывают, что смогут произвести своеобразную энергетическую революцию. Солнце — это действительно неисчерпаемый источник энергии. Человечество достаточно активно использует этот энергоресурс (солнечные панели на МКС) и на Земле.

Пожалуй, больше всех в освоении «солнечных технологий» продвинулась Европа.

Многие дома в Италии, Греции, Португалии, Испании, Германии, Франции питаются от энергии из чёрных панелей

Однако совокупная доля этого энергоресурса в общей генерации всё равно относительно невелика. Например, в Германии вместе с другими возобновляемыми источниками энергии (ВЭИ) она составляет не более 40%, а в остальных западных странах этот показатель заметно ниже.

Многие эксперты, в том числе на Западе, склонны считать, что в скором времени развитие ВЭИ упрётся в потолок из-за невозможности их массового использования для нужд промышленности. Лидирующую роль сохранят традиционные источники — атом, нефть, газ и уголь. Даже самые оптимистичные прогнозы говорят нам о том, что доля солнечной генерации к 2050 году не превысит 30-50%.

Естественным фактором, который тормозит внедрение солнечной энергии, являются погодные условия

Солнце в избытке присутствует далеко не во всех регионах мира, а аккумуляторы не настолько совершенны, чтобы накапливать достаточное количество энергии для её использования в ненастные дни.

Например, развитие солнечной генерации является абсолютно бесперспективным занятием в Москве и в Санкт-Петербурге с агломерацией в 17 и 6 миллионов человек соответственно. Крайне сомнительным выглядит внедрение солнечной генерации и в мегаполисы, расположенные в южных широтах.

Кроме того, использование возобновляемых источников энергии даже для бытовых нужд остаётся достаточно дорогим удовольствием. Подавляющее большинство населения Земли (по разным данным, 60-80%) — это бедные люди. В странах Латинской Америки, Африки и Восточной Азии, включая тот же Китай, где Солнца в достатке, рынок солнечной энергии ограничен спросом со стороны обеспеченных граждан.

Фантастика и реальность

Идея запустить на орбиту электростанцию существует как минимум полвека. Первый официальный патент на этот проект был получен в 1973 году. В нём говорилось, что энергия будет передаваться в наземный коллектор с помощью электромагнитного луча в высокочастотном диапазоне.

Однако практическая реализация натолкнулась на массу трудностей, связанных с высокой стоимостью и нехваткой технологий.

Сейчас серьёзных технических проблем по доставке грузов в космос не существует

Тем не менее, этот процесс (учитывая массу станции в 1 тысячу тонн) может растянуться как минимум на несколько лет. А «космический лифт» человечеств ещё не изобрело.

Но даже, если у Китая получится собрать электростанцию, множество проблем возникнет с её эксплуатацией. Например, панели будут периодически выходить из строя. Кто и какими средствами будет их ремонтировать или производить замену?

Однозначно можно сказать, что станция будет необитаемой, потому что человек не может подниматься на высоту более 400 километров из-за солнечной радиации. Для защиты от неё требуются новые лёгкие материалы, а не метровые свинцовые плиты. Их, судя по новостям из мира науки, ещё долгое время не появится.

Отдельный вопрос — рентабельность и коммерческая целесообразность проекта.

Будет ли солнечная энергия из космоса конкурентной альтернативой земным источникам?

Учитывая текущие прогнозы, углеводороды будут активно использоваться человечеством не менее 50-70 лет (огромные разведанные запасы остаются на Ближнем Востоке, в Арктике и на морском шельфе). Также сложно представить перспективу полного отказа человечества от атома (проблема отработанного АЭС топлива рано или поздно будет решена).

Чтобы создать орбитальную станцию, Китаю предстоит проделать колоссальную работу, совершив прогресс в технологиях доставки в космос, в создании новых материалов и что ещё важнее — в искусственном интеллекте (позволит создавать «думающих роботов»).

На текущий момент строительство орбитальной электростанции кажется слишком фантастическим проектом с неочевидной практической пользой. Однако, как показывает история космических успехов СССР и США, подобные мега-проекты (даже в случае неудачного и противоречивого конечного результата) были очень важным стимулом для научно-технического прогресса.