日本天基太阳能电站发展综述

天基太阳能电站(SBSP)是一种采用微波或激光等方法将从太空获取的太阳能以无线方式传输到地面,再将其转换成电能供人们利用的系统。随着航天技术的不断发展和大型航天系统的开发,以及应用水平的不断提高和领域的逐渐拓展,太空太阳能发电已成为多个国家和空间组织航天专家的研究目标。作为经济大国、能源需求大国和资源贫乏国,日本更深刻地意识到开发太阳能发电项目对解决其能源奇缺困扰的重要性,因此下定决心开发天基太阳能电站,突破制约其发展的瓶颈。     

月球基地能源系统初步研究

建设月球基地、深入开展月球探测是后续深空探测发展的必然趋势,能源系统是维持月球基地正常工作的基本条件。结合月球基地能源需求和月面环境特点,确定了能源系统的基本要求;对比分析了各种能源类型的特点及应用前景,明确了初级阶段月球基地能源系统应以太阳能的利用为主要方式,核心技术是解决太阳能的高效存储问题;通过储能技术的分析,提出了热化学制氢结合氢氧燃料电池及光伏发电装置的能源系统方案,并对系统设计的关键技术进行了分析,相关内容可为月球基地的深入论证及其能源系统的具体设计提供借鉴。     

空间太阳能电站无线能量传输技术

<正>21世纪人类面临着非常严峻的能源形势。太阳能是持久稳定的清洁能源,大规模开发利用太阳能将有希望彻底解决人类的能源危机。空间太阳能电站是高效利用太阳能的有效途径,受到了国际的广泛关注。空间无线能量传输是实现空间太阳能电站的核心关键技术,国内外已对基于微波与激光的无线能量传输技术开展研究。微波无线能量传输技术可以追溯到1899年,长时间的发展使该技术成熟度高,特别是微波发射及接收器件的更新换代,也让微波无线能量传输技术成为最早纳入空间太阳能电站设想的核心技术。激光无线能量传输技术兴起于2000年左     

空间扫描

我国将在“十五”期间发射 30余颗各类卫星和多艘飞船　其中包括通信卫星、导航卫星、气象卫星、资源卫星和空间探测卫星等 15类卫星 ,约占前 30年发射卫星总数的 1/ 2。意大利开发出新型空间发电系统　这种称为 TEC- S的系统由太阳能抛物面天线、钐热耦合板、控制系统和配电盘组成 ,它主要是利用受阳光照射部分同阴影部分的温差来发电。其关键部件是以钐为基础的新型半导体材料。试验表明 ,TEC- S系统的发电量是传统空间发电系统的 10倍 ,而且具有体积小、重量轻、构造简单和成本低等优点。当温差在 80 0～ 10 0 0℃时 ,该系统的发电效…     

空间太阳电池在地面上的推广应用

近几年,能源已经成为金世界广泛关切的重大问题。在各种能源中,太阳能是最理想的能源,它实际上是取之不尽,用之不竭的。既不会造成环境污染,也不受政治及战争的影响。而地球上的矿物燃料日趋枯竭,石油危机威胁着许多国家,所以,太阳能的利用受到世界各国的极大重视。太阳电池就是利用光电效应把太阳能直接转变成电能的半导体器件,它的主要优点是单位重量的发电能力,比其他任何     

大型挠性结构基于独立模态空间的模糊PID控制

模糊控制器对于复杂不确定系统的控制具有很强的适应性,将模糊逻辑和PID控制器结合起来用于解决一类大型挠性结构空间桁架这一复杂系统的振动控制问题;并结合结构振动常用的独立模态空间控制方法,克服大型空间桁架不能建立精确的数学模型所带来的弊端,有效地抑制了由于模态溢出或耦合产生的差拍现象。仿真结果表明这一模糊PID控制器对于高阶、非线性的大型空间桁架振动控制是有效的。     

空间太阳电站何时能浮出水面(上)

有人指出 ,本文标题中的“浮出水面”应改为“升入太空”。但还是不改为好 ,因为当前谈论空间太阳电站何时能升入太空尚为时过早 ,只能期望它早日列入计划 ,开始地面研制。本文将简要回顾空间太阳电站概念研究和可行性研究的历史 ,述评其发展前景 ,探讨何时能出台一个研制计划向世人公布 ,故标题中借用一个时髦的词儿——“浮出水面”。1　引言人类已经进入了 2 1世纪。在新世纪中人类要解决日益严重的环境污染、资源短缺和人口膨胀三大问题。其中环境和资源这两个问题都与发电有着密切的关系。迄今 ,人类发电用的能源绝大部分是来自地下的…     

太空电站离我们有多远？——四位院士共话空间太阳能发电技术

＂太空电站＂,这似乎是科幻小说中才会出现的名词,如今已成为国内外相关领域专家热议的话题。空间太阳能发电技术是否是人类解决能源危机的有效途径？太空电站何时能出现？为此,本刊记者采访了王希季、闵桂荣、葛昌纯和段宝岩四位院士……     

中国首个空间太阳能电站实验基地启动建设

<正>新闻:日前,中国首个空间太阳能电站实验基地已在内陆城市重庆启动建设。据悉,中国科学家计划首先在2021年至2025年建设中小规模平流层太阳能电站并发电,2025年后开始大规模空间太阳能电站系统相关工作,在2030年开始建设兆瓦级空间太阳能试验电站。     

未来能源之路-太空发电站

太阳是地球和整个太阳系取之不尽、用之不竭的核心能源系统。在地面上利用太阳能,因受到大气的吸收和散射、云雨的衰减,以及季节、昼夜更替的影响,能量密度变化巨大,很不稳定。在地球同步轨道,由于太阳光线不会被大气减弱,也不受季节、昼夜变化的影响,阴影期很短,所以在99%的时间内可稳定接收太阳辐射,平均约为1353W/m2,是地面的6倍以上,且可以实现空间向地面进行能量的定点传输,是理想的建设太空发电站的位置。有效利用此轨道上的太阳能,将可以为人类提供优质的、巨大的清洁能源。     

飞行器太阳能源计算方法

介绍了空间飞行器典型电源系统组成,通过对影响太阳能源输出的各项参数因素分析,提出了空间飞行器太阳能源计算方法,该方法包括由功率计算所需太阳阵面积的公式和由太阳阵面积计算输出功率的公式,达到了准确计算太阳能源的效果,解决了以往空间飞行器太阳能源估算误差大,在总体回路设计中电源参数难以闭环的问题。     

飞行器太阳能源计算方法CSCD

介绍了空间飞行器典型电源系统组成,通过对影响太阳能源输出的各项参数因素分析,提出了空间飞行器太阳能源计算方法,该方法包括由功率计算所需太阳阵面积的公式和由太阳阵面积计算输出功率的公式,达到了准确计算太阳能源的效果,解决了以往空间飞行器太阳能源估算误差大,在总体回路设计中电源参数难以闭环的问题。     

空间站太阳能热动力发电系统研究进展

空间太阳能热动力发电系统是非常有前景的未来空间能源供应系统，在费用和性能上已经显示出了很大的优势，国际上对于它的研究已经超过40年。文章从热机循环方案、各主要部件的研究等方面介绍了空间太阳能热动力发电系统的工作原理和技术发展，并且与其它电源系统进行了技术比较，显示出这种供电方式的较大优势。根据国外研究经验，提出了发展中国空间太阳能热动力发电系统研究的建议。     

空间太阳能电站发展展望

正1前言可再生清洁能源是人类社会赖以生存和持续发展的主要物质基础。21世纪以来,经济飞速发展带来的能源、环境问题日益严重,寻求新的清洁能源逐步替代传统化石能源已成为全世界的共识。然而,地面太阳能、风能、水能、核能、海洋能、地热能和生物能等新能源都存在能量不稳定、能量总量受限等问题,还难以大规模替代传统化石能源的地位。     

中国空间太阳能电站已处试验阶段

正全国人大代表、载人飞船系统总设计师张柏楠"两会"期间向记者透露,中国航天科技集团公司五院"钱学森空间技术实验室"团队已开展太阳能电站具体研究工作,目前正处于研究试验阶段。空间太阳能电站是指在太空中将太阳能转化为电能,通过无线能量传输方式传输到地面,或是直接将太阳光反射到地面、在地面进行发电的系统。该系     

空间太阳能电站聚光模式研究

空间太阳能电站是指能够在轨道上将太阳能通过工程技术手段有效采集、转化并传输到地面,再转化成为电能供地面使用的系统。聚光是空间太阳能收集的途径之一,多种SSPS方案采用了聚光方式。文章介绍了聚光式SSPS的研究现状,对现有SSPS方案中的不同聚光技术方案进行了综述分析,将空间太阳能电站聚光技术划分为3个层次,总结成4种模式,详细分析了每种模式的优点与技术难点,并对聚光式空间太阳能电站的发展提出建议。     

日本加快卫星发电研究

太阳发电卫星计划是60年代末由美国研究人员首先提出的。当时一个极其引人注目的设想是发射60颗带有长10公里、宽5公里巨大太阳电池翼的卫星,向金美国提供能源。但是,由于成本过高而使该计划被迫中止。此后,太阳发电卫星的研究工作,受到资源匮乏的日本的重视。目前,在空间发电的研究领域,日本已跃居领先地位。 1993年1月18日,日本京都大学和神户大学等研究小组,成功地进行了利用微波在空间发射和接收能源的试验,为实现“空间卫星发电”迈出了第一步。     

苏研制成功空间用高效率原子反应堆

苏联不久前在美国召开的空间用原子反应堆讨论会上明确表示,命名为“黄玉”(Topaz)的空间用原子反应堆两次试验均获得成功,并在非正式场合暗示可将Topaz空间用原子反应堆转让给美国。 Topaz是利用热离子发电元件的原子反应堆,这与美国在“SP-100”计划中所采用的热电偶的原子反应堆技术不同。Topaz的发电量     

基于深度神经网络的空间目标结构识别

利用空间目标雷达散射截面(Radar Cross Section, RCS)序列开展空间目标结构识别是空间态势感知的重要组成部分。文章针对 RCS序列受目标物理特性、姿态特性影响大,序列信号非平稳特征明显的问题,利用深度神经网络（Deep Neural Network,DNN）算法解决空间目标结构特征识别的问题;针对特征提取不具区分度的问题,提出利用分形分析提取RCS序列的分数维特征,并利用Fisher判决率对传统特征进行选取;介绍了DNN算法以及数据处理过程;最后,利用一组仿真测试数据对算法进行了仿真验证。分析结果表明,DNN算法在解决利用RCS序列进行目标结构识别这一问题中具有鲁棒性强、识别准确的特点。     

空间合作将为21世纪的空间发展铺平道路

1988年可以作为航天飞机年载入史册。苏联大型航天飞机将装在第二枚“能源”号大型火箭的顶部,在几个月内就能完成其非载人的处女飞行,美国的航天飞机也自1986年发生爆炸事故后,计划在1988年恢复飞行,这些事件都是世界瞩目的。尽管如此,比起1988年出现的国际性空间合作的浪潮,还是逊色一些。