در یک مطالعه پیشگام که در مجله محترم ژول منتشر شده است ، محققان درهای قلمرو انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا را باز کرده اند و یک راه حل نوآورانه برای تولید برق ارائه می دهند که می تواند چشم انداز انرژی اروپا را متحول کند. از آنجا که جهان با چالش فوری تغییرات آب و هوا روبرو است ، این تحقیق جدید بر پتانسیل انرژی خورشیدی برداشت شده از فضا تأکید می کند ، که می تواند اعتماد به نفس اروپا به منابع تجدید پذیر سنتی زمین مانند باد و انرژی خورشیدی را تا سال 2050 تا 80 ٪ کاهش دهد.
آنچه این مفهوم را از هم جدا می کند ، مزیت منحصر به فرد موقعیت یابی پانل های خورشیدی در فضا است ، جایی که می توانند به طور مداوم با خورشید روبرو شوند و امکان تولید انرژی تقریباً ثابت را در مقایسه با ماهیت متناوب انرژی خورشیدی روی زمین فراهم می کند. این دسترسی مداوم به نور خورشید به طور چشمگیری باعث افزایش کارآیی برداشت انرژی خورشیدی می شود. وی ، وی ، نویسنده و مهندس ارشد کالج کینگ لندن ، خاطرنشان می کند که در خلاء فضا ، اشعه خورشیدی به طور قابل توجهی قوی تر از سطح زمین است. این توانایی برای برداشت انرژی خورشیدی به طور مداوم فرصتی را نشان می دهد که در صورت تحقق ، اساساً می تواند پویایی تولید انرژی در اروپا را تغییر دهد.
از نظر تاریخی ، مفهوم استقرار پانل های خورشیدی در فضا جدید نیست ، زیرا در ابتدا در سال 1968 پیشنهاد شد. با این حال ، پیشرفت در فناوری و کاهش هزینه ها باعث شده است که روزی به نظر می رسد یک رویای دوردست بسیار قابل دستیابی است. امروز ، چندین کشور-از جمله چین ، هند ، ژاپن ، روسیه ، ایالات متحده و انگلستان-به طور فعال ابتکارات خود را برای توسعه سیستم های انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا دنبال می کنند و مزایای احتمالی این رویکرد را به رسمیت می شناسند.
.ADSSLOT_QPN6YJVULU {عرض: 728px! مهم ؛ ارتفاع: 90px! مهم ؛}
Media (Max-Width: 1199px) {.ADSSLOT_QPN6YJVULU {عرض: 468px! مهم ؛ ارتفاع: 60px! مهم ؛
}
media (حداکثر-عرض: 767px) {.ADSSLOT_QPN6YJVULU {عرض: 320px! مهم ؛ ارتفاع: 50px! مهم ؛
}
تبلیغ
عملکرد عملی پانل های خورشیدی مبتنی بر فضا از ماهواره های ارتباطی تقلید می کند. این آرایه های خورشیدی زمین را می چرخند و برای بهینه سازی قرار گرفتن در معرض نور خورشید می چرخند. انرژی برداشت شده سپس به شکل مایکروویو به ایستگاه های دریافتی روی زمین منتقل می شود. پس از دریافت ، این مایکروویو ها می توانند به برق تبدیل شوند و در زیرساخت های شبکه موجود ادغام شوند و در نهایت منبع تغذیه ای پایدار و قابل اعتماد را فراهم کنند.
در مطالعه خود ، محققان از مدل های انرژی برای ارزیابی تأثیر احتمالی ادغام انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا در سیستم انرژی اروپا تا سال 2050 استفاده کردند. این شامل یک تجزیه و تحلیل کامل از دو طرح مجزا از ناسا است: Swarm نوآورانه Heliostat و آرایه مسطح بالغ. طراحی Heliostat ، در حالی که هنوز در مراحل توسعه خود در حال توسعه است ، وعده فوق العاده ای برای گرفتن مداوم انرژی خورشیدی نشان می دهد و افزایش قابل توجهی در کارآیی نسبت به سیستم های موجود در زمین ارائه می دهد.
برعکس ، طراحی مسطح ، در حالی که از نظر فنی به دلیل بلوغ آن آسان تر است ، انرژی خورشیدی را فقط در حدود 60 ٪ از زمان ضبط می کند. این هنوز هم در مقایسه با نرخ کارآیی معمولی 15 ٪ تا 30 ٪ برای پانل های خورشیدی زمینی استاندارد ، پیشرفت قابل توجهی را نشان می دهد. با این حال ، محققان خود را در یک مقطع بحرانی می یابند-لحظه ای تعیین کننده که در آن می توان انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا را در مقیاس وسیعی آزمایش کرد ، و بحث هایی را در مورد چارچوب ها و سیاست های نظارتی لازم برای این مرز انرژی جدید پیش می برد.
این تیم هنگام تضاد با سناریوهای آینده با و بدون اجرای فناوری خورشیدی مبتنی بر فضا ، کشف کرد که طراحی Heliostat می تواند تا سال 2050 از سیستم های باد و انرژی خورشیدی معمولی بهتر عمل کند و یک مورد قانع کننده برای سرمایه گذاری در این قلمرو ایجاد کند. آنها تخمین می زنند که طراحی Heliostat به تنهایی می تواند هزینه های کل سیستم را بین 7 ٪ تا 15 ٪ کاهش دهد در حالی که به طور قابل توجهی اعتماد به تولید باد و خورشیدی را کاهش می دهد ، بنابراین نیاز به ذخیره سازی باتری گسترده را کاهش می دهد.
با وجود این پیش بینی های امیدوارکننده ، دستیابی به راه حل های مقرون به صرفه یک چالش بزرگ است. محققان تخمین می زنند که هزینه های سالانه باید حدود 14 برابر هزینه های پیش بینی شده پانل های خورشیدی مبتنی بر زمین برای سال 2050 کاهش یابد. در حال حاضر ، این معیارهای هزینه تقریباً یک تا دو سفارش از بزرگی بالاتر است ، که نیاز به پیشرفت های نوآورانه و استراتژی های تحقیق و توسعه تهاجمی دارد.
تلاش برای موفقیت فقط به کاهش هزینه ها بستگی ندارد. محققان بر اهمیت پیشرفت فن آوری های انتقال بی سیم برای انتقال انرژی و قابلیت مونتاژ خودکار دستگاه های خورشیدی در مدار تأکید می کنند. این گام مهم این واقعیت را تأکید می کند که در حالی که مفهوم قوی است ، باید چندین مانع تکنولوژیکی پیش از آنکه انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا به یک واقعیت عملیاتی تبدیل شود ، برطرف شود.
علاوه بر این ، با پیشرفت این تحقیق ، در نظر گرفتن خطرات احتمالی مرتبط با سیستم های مبتنی بر فضا ، مانند چالش بقایای مداری و تخریب احتمالی پانل های خورشیدی در طول زمان بسیار مهم است. وی ابراز تعهد به کشف این موضوعات برای اطمینان از اینکه آینده انرژی خورشیدی نه تنها پایدار است بلکه برای ادامه فعالیت در محیط فضایی نیز ایمن است.
این تحقیق نه تنها زمینه را برای ادغام احتمالی انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا در چارچوب های انرژی اروپا فراهم می کند بلکه نشانگر اجماع رو به رشد است که برای دستیابی به بی طرفی کربن باید راه حل های نوآورانه دنبال شود. از آنجا که جهان با پیامدهای تغییرات آب و هوایی روبرو می شود ، این فن آوری های نوظهور امیدی را نشان می دهند که می توان راه حل های انرژی پایدار را تحقق بخشید و روشی را که ما در مورد تولید و مصرف انرژی در سراسر جهان فکر می کنیم ، تغییر می دهد.
به طور خلاصه ، پتانسیل پانل های خورشیدی مبتنی بر فضا ، یک تغییر تحول آمیز در الگوی انرژی ، به ویژه برای اروپا ارائه می دهد. همراه با اکتشافات علمی دقیق و پالایش فن آوری ، چنین ابتکاراتی می تواند در واقع در مسیر آینده خالص صفر هموار باشد و بر اهمیت اساسی نوآوری در غلبه بر چالش های تولید انرژی در قرن بیست و یکم تأکید کند.
موضوع تحقیق: انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا برای دفع کربن سازی سیستم قدرت در اروپا
عنوان مقاله: ارزیابی انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا برای دفع کربن سازی سیستم انرژی در مقیاس اروپا
تاریخ انتشار اخبار: 21-آگوست -2025
منابع وب: ژول
منابع: Che et al. ، “ارزیابی انرژی خورشیدی مبتنی بر فضا برای دکوربن سازی سیستم انرژی در مقیاس اروپا ،” ژول
اعتبار تصویر: وی او
کلمات کلیدی
انرژی خورشیدی ، فتوولتائیک ، فناوری فضایی
برچسب ها: استراتژی های کاهش تغییرات آب و هوایی به طور مداوم تولید انرژی خورشیدی وابسته به تولید انرژی کاهش یافته انرژی خالص از تولید انرژی تولید انرژی در زمینه انرژی تولید انرژی راه حل های انرژی ناچیز کالج لندن پیشرفت های انرژی قابل قبول لندن تابش انرژی قطبی قطبی در فضای انرژی خورشیدی مبتنی بر فضای خورشیدی
