未来的“卫星电网”将能像传输数据一样向全球传输能量


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新西兰的一家名为 Emrod 的公司表示 , 他们已经掌握了实现轨道上高效无线能量传输的技术 。 该公司提出了一种全球无线能源矩阵 , 可以通过卫星在地球上的任何两点之间瞬时传输可再生能源 。

上图:Emrod表示 , 如果你有全球无线能源网络 , 你就不需要天基太阳能 。
据悉 , Emrod 公司刚刚向空中客车公司和欧洲航天局(ESA)演示了其无线能量传输技术 , 这也是 ESA 推动的全天24小时天基太阳能发电的新举措的一部分 。 事实上 , 天基太阳能的想法并不新鲜 。 主要的问题一直是设施的尺寸 。 你需要直径约2公里(1.2英里)的发射机和接收器 , 才能将几吉瓦的能量从大约3.6万公里(22370英里)外的地球同步轨道转移到地球上来 。 在地球上建造这么大的天线阵将是一个巨大的挑战 。 而在太空中建造一个呢?很难想象 。
Emrod 公司表示 , 它的近场能量束可以比竞争对手的技术更有效地完成这项工作 。 但 Emrod 的创始人格雷格·库什尼尔(Greg Kushnir)也认为 , 有一种更便宜、更容易的方式可以满足欧洲乃至全球的可再生能源需求:通过建立一个全球无线能源矩阵 , 使用可能要小得多的低轨道卫星 , 能够即时向全地球范围发射能量 。 既然你可以用很少的价格在地面上建造太阳能 , 而且还能把能源输送到需要的地方 , 为什么要在太空中建造太阳能呢?
其实 , 早在2016年 GEIDCO 就提出的全球互联可再生能源电网的建议 , 该电网将贯穿数万英里的超高压电力线 。 而 Emrod 的世界能源矩阵概念 , 需要的地面和海洋基础设施要少得多 , 消除了大量令人头疼的规划和执行问题 —— 或者至少用新的轨道设施取代了这些头疼问题 。 但是 , 如果你在利比亚的撒哈拉沙漠中建造了一个巨大的太阳能阵列 , 那么就能在正午的太阳直射时产生最大的能量 , 当太阳开始下山时 , 你可以把这些能量直接发送到上海 。

上图:一个全天候工作的全球无线能源网络将释放出规模非凡的可再生能源 。
格雷格·库什尼尔表示:“从本质上说 , 几年来 , 我们一直在讨论能源产生和消耗的脱钩问题 。 这将是一场革命性的数量级 , 就像无线通信为我们的经济带来的变革一样 。 曾经 , 你必须把价值以黄金的形式从世界的一端运到另一端 , 装在船上的一个麻袋里 。 现在 , 你可以通过卫星的无线通信 , 以光速移动金融价值 。 但为什么只从这些电磁波中获取信息呢?为什么不从这些电磁波中获取实际的能量呢?或者两者兼而有之?”
目前 , 该公司已经扩大了2020年建造的基于实验室的小型设计 。 目前的方形发射和接收天线原型直径为1.92米(6.3英尺) 。 在欧洲航天局的演示中 , 该设备将一些清洁能源从空中客车仓库的一侧发送到另一侧(一个只有36米的间隙) , 为啤酒节的一个模型城市、一个氢电解槽和一个啤酒冰箱提供动力 。
但是 , 在新西兰能源公司 Powerco 的支持下 , 它已经被证明能够在至少200米(656英尺)的户外完成同样的工作 , 该公司表示 , 它已经准备好在更长的距离上进行商业部署 —— 基本上 , 所需要的只是天线或继电器之间的直接、清晰的视线 。

上图:Emrod 最近在德国的空客活动上为欧洲航天局展示了其无线功率波束技术 。
全球无线能源电网当然是尼古拉·特斯拉在大约一个世纪前提出来的 。 当时 , 这一想法被著名银行家J·P·摩根(J. P. Morgan)驳斥了 , 他问道:“如果任何人都能利用这种电力 , 我们该把电表放在哪里?”而这样的资本家对现在 Emrod 的点对点技术不会有这样的问题 , 因为这种技术需要精确地瞄准大型的、仪表友好的接收器阵列 。
格雷格·库什尼尔说:“技术就在这里 。 它已经被开发出来 , 开始投入使用 。 当空中客车公司想要将其作为天基能源基础设施的一部分进行演示时 , 世界上没有其他公司可以做到这一点 。 在过去的几个月里 , 业界似乎已经跟上了我们的愿景 , 开始为此投入预算和团队 。 但我们有一个领先的起点 , 我们比其他所有人都早三年开始了这个项目 。 ”

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