Už nějakou dobu jsme svědky experimentů, které otevírají cestu orbitální solární energetice. Tým americké techniky California Institute of Technology (Caltech) právě dosáhl zásadního úspěchu, který by učebnice jednou mohly považovat za vznik solární energetiky. V rámci projektu Space Solar Power Project (SSPP) poprvé v historii cíleně přenesli měřitelné množství energie na orbitě, a pak také z oběžné dráhy na Zemi. Čísla to nejsou velká, ale každý začátek je těžký.
Orbitální solární energetika přináší řadu výhod. Slunce ve vesmíru svítí neustále a není tam pozemské počasí. Teoreticky lze na oběžné dráze „sklidit“ v průměru 8krát více energie na čtvereční metr solárních panelů než na Zemi. Zároveň ji ale doprovází řada technických komplikací, které je nutné vyřešit.
Mimo jiné je nutné vyladit velikost solárních instalací, které budou pracovat na oběžné dráze. Na to pracuje i tým Caltechu, podle něhož by měla být komerčně životaschopná velikosti solární farmy na orbitě kolem 9 kilometrů čtverečních.
Vybudování jedné takové farmy bude při současném stavu technologií vyžadovat nejméně asi 40 startů na oběžnou dráhu, i když komponenty zamýšlené farmy budou ultralehké.
Starty do vesmíru stále nejsou moc levné, takže se orbitální solární energetika bude potýkat s ekonomikou. Současné odhady se pohybují kolem výsledné ceny elektřiny (Levelized Cost of Energy, LCoE) cca 1-2 dolary za 1 kWh, což je asi osmkrát víc než současná běžná cena elektřiny v USA.
Caltech v lednu vypustil technologický demonstrátor Space Solar Power Demonstrator (SSPD-1), který je na palubě satelitu Vigoride-5 společnosti Momentus Space. Zahrnuje tři experimenty, které představují tři klíčové technologie orbitální solární energetiky.
Deployable on-Orbit ultraLight Composite Experiment neboli DOLCE testuje mechanismus pro rozkládání solárních panelů na orbitě, experiment ALBA je určený k testování 32 různých designů solárních článků ve vesmíru a třetí z nich Microwave Array for Power-transfer Low-orbit Experiment čili MAPLE ověřuje bezdrátový přenos energie.
Experiment MAPLE nedávno úspěšně přenesl energii na oběžné dráze. Bylo to sice jen na vzdálenost asi 30 cm, ale i tak to stojí za pozornost. Vysílač přenesl energii mikrovlnami do dvou různých přijímačů, na nichž se rozsvítily LEDky. Jak nadšeně potvrzuje Ali Hajimiri z vedení projektu Space Solar Power Project, podle jejich nejlepšího vědomí jde o první přenos tohoto typu v historii.
Neméně revoluční byla i druhá část experimentu MAPLE, kdy došlo k úspěšnému přenosu měřitelného množství energie z orbity na zemský povrch, konkrétně na střechu Laboratory of Engineering v kampusu Caltechu v kalifornské Pasadeně. Na oběžné dráze se už zvolna rýsují solární farmy.
Video: Space Solar Power Demonstrator
Video: How Does Wireless Power Transfer Work?
Literatura
V Číně je v provozu první testovací zařízení pro příjem orbitální energie
Autor: Stanislav Mihulka (16.06.2022)
Ambiciózní Space Solar Power Project se chystá na oběžnou dráhu
Autor: Stanislav Mihulka (24.10.2022)
Airbus prokázal v experimentu, že orbitální energetika může fungovat
Autor: Stanislav Mihulka (22.11.2022)
Diskuze:
Tak hurá pro Nobelovku
Petr Mikulášek,2023-06-06 17:10:08
Pokud jim teda nevadí dva detaily:
1) Rozsvítit dvě LEDky na 30cm je sranda. Já jsem v dětství, podle knížky teď už skoro sto let staré, rozehrál repráček jenom s pomocí cívky, kondíku, kusu drátu coby antény, kovovýho kolíku v zemi coby uzemnění a germaniové diody jako detektoru. Divte se, 50km od vysílače a krystalka hrála i bez baterek...
2) Radioamatéři mají jeden druh spojení, označovaný EME neboli Earth - Moon - Earth. S doma vyrobenou parabolou nemají už několik dekád problém poslat na Měsíc dost energie na to, aby se odrazila a na druhé polokouli přijmout dost energie na to, aby změřili fázi, amplitudu a frekvenci a použili to ke komunikaci. TV vysílání z GEO je taky v podstatě měření modulované vysílané energie, poslané z vesmíru a audiovizuální interpretace změřených hodnot. Po 70 letech, co je tahle technologie komerčně dostupná, oni pošlou "měřitelnou trochu energie" z LEO, která je ve cca 1/180 vzdálenosti.
Věci, jako účinnost článků, chlazení, rozptyl v atmosféře, hustotu energie, směrovou charakteristiku antén, účinnost přijímače a střídačů a další nepodstatný detaily neřeší. Hlavní je, že můžou říct: "Něco se povedlo, zatím je to drahý kvůli letům do vesmíru, ale než to zlevní, můžeme utrácet další prachy na výzkum, ať jsme připravení" a pumpnout další investory
Re: Tak hurá pro Nobelovku
Vladimír Bzdušek,2023-06-06 17:51:40
Ano, zriedka kto dospeje do štádia, že začne brať do úvahy taký smiešny parameter, že hustota toku energie, alebo čosi ako výkon a jeho prenos. Doporučujem každému prepočítať si napríklad (prie)tok benzínu v hadici od stojana do nádrže na MW. Mne vyšlo ...
Re: Tak hurá pro Nobelovku
V. Novák,2023-06-08 16:28:04
A protože to bude na LEO, bude orbitální elektrárna nad obzorem asi tak dlouho jako ISS - tedy řádově minuty.
Klíčková energetika je tady!
V. Novák,2023-06-05 20:31:35
Podařilo se mi rozjet berušku na klíček!
Nevíte,kde se dá přihlásit o pár milionů grantu?
Pane Marconi, a co takhle bez dratu?
Jirka Naxera,2023-06-05 16:02:47
No nechci byti kverulant, ale predchozi uspech rozsviceni LEDky na 30cm - to si snad delaji srandu z danovych poplatniku, to jiz pan Hertz blahe pameti i bez LEDky https://en.wikipedia.org/wiki/Invention_of_radio#/media/File:Hertz_schematic0.PNG a s LEDkou to uplne v klidu umim predvest i detem doma.
A "meritelne" mnozstvi energie? No nevim, jen tim, co mam doma, jsem schopnej merit (v dostatecne uzkem pasmu ofc, jinak to prebije sum) jednotky mikrovoltu na 75ohm, coz je nekde na 10^-14W.
(ohledne presneho smerovani mikrovln tu uz diskuse probehla pred pulrokem, netreba opakovat)
Prehledl jsem neco podstatneho?
ceny elektřiny
Emil Novák,2023-06-05 15:38:35
Tvrzení že "1-2 dolary za 1 kWh je asi osmkrát víc než současná běžná cena elektřiny v USA" je dost zavádějící. Průměrná velkoobchodní cena v USA je letos do půlky dubna podle IEA 42,36 USD/MWh, tj. spíš tak 35× méně než 8×.
Cena
Rio Malaschitz,2023-06-05 14:07:08
Neviem sa zbaviť pocitu, že postaviť to na púšti bude lacnejšie, jednoduchšie a robustnejšie riešenie.
Podobne existujú aj riešenie na zisťovanie polohy bez satelitov - čo by pre EU bolo super - ale úradníci v Bruseli vedia iba napodobovať existujúce riešenia.
Re: Cena
Jirka Naxera,2023-06-05 16:03:27
A jak to vyjde cenove v porovnani s jednim modularnim jadernym reaktorem?
Re: Cena
Travmyš Polní,2023-06-05 21:38:55
Jistě, na poušti to svítí a hřeje, jedna radost.
Kolik pouští je v blízkosti severních oblastí, kde je potřeba nejvíc topit? A kolik pouští je poblíž průmyslových oblastí v Evropě... těch posledních pár, co ještě zbyly?
Čímž neříkám, že orbitální elektrárna není nepraktická pitomost.
Mimochodem, co se stalo s jadernou energetikou založenou na Thoriu? Už jsem o tom dlouho nic neslyšel.
Re: Re: Cena
Tomáš Černák,2023-06-06 00:26:22
Tak přenos po drátech je stále nesrovnatelně efektivnější než vzduchem. Zejména pokud má být elektrárna na GEO, aby dávala elektřinu bez hodiny po většinu dne, kdy to jediné má jakýsi teoretický smysl.
Ona by ta FVE na Sahaře fungovala pro Evropu dobře, navíc by Saharu přeměnila na suchou step. Akorát politická nestabilita ten projekt zcela vylučuje.
Thoriu vystavila stopku fyzika. Překážky, které znemožňovaly thoriový palivový cyklus v reálných reaktorech se prostě optimizmem překonat nepodařilo. A řešení ve formě tekutého jádra zůstalo jen na papíře pro svou praktickou nerealizovatelnost.
Ostatně, vyjma Rusáků se nikdo nepouští ani do FBR a ty jsou nesrovnatelně jednodušší a bezpečnější. Stále se motáme v nízkoteplotních bojlerech na lehce obohacený uran, stojící na prehistorické technologii.
Re: Re: Re: Cena
Emil Novák,2023-06-06 08:12:46
Thoriu nevystavila stopku fyzika ale ekonomika. Uran je pořád tak levný, že je levnější otevřený než uzavřený palivový cyklus. FBR staví i Čína a Indie a nemusí mít jen podobu "tekutého jádra". Ta "prehistorická technologie" je ve skutečnosti nejmodernější způsob, jak ve velkém získáváme energii.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
