Народный портал: Могут ли космические солнечные панели стать новым синим океаном?

Недавние новости о том, что команда Илона Маска исследует цепочку поставок солнечной энергетики в Китае, вызвали интерес. Ранее Маск заявил о планах ежегодно запускать в космос сеть солнечных AI-спутников мощностью 100 гигаватт, что примерно составляет одну шестую от общего мирового прироста солнечных мощностей, и сделало концепцию «космической солнечной энергетики» популярной.

Является ли космическая солнечная энергетика осуществимой? Может ли китайская цепочка поставок солнечной энергетики воспользоваться этой голубой океанской возможностью?

Сначала разберемся, что такое космическая солнечная энергетика. Это технология, при которой на космических аппаратах или спутниках устанавливаются солнечные панели, преобразующие солнечную энергию в электрическую для питания аппаратов. Дальнейшая цель — реализовать «космическое электроснабжение» с беспроводной передачей энергии в виде микроволн или лазеров на Землю. Ее преимущества заключаются в высокой интенсивности солнечного излучения в космосе, отсутствии ночи и погодных условий, а также в энергетической плотности, достигающей 7–10 раз больше, чем у наземных систем.

Соединение солнечной энергетики и космоса имеет давние корни. В 1958 году впервые на спутнике использовались солнечные батареи; через несколько лет вторая искусственная спутника, произведенная в Китае, также была оснащена солнечными батареями.

Почему в последние годы интерес к космической солнечной энергетике растет? С одной стороны, технологии повторного использования ракет снижают стоимость запуска, глобальная коммерческая космическая индустрия ускоряет развитие, и космическая экономика постепенно становится реальностью. С другой стороны, ускоренное строительство дата-центров и других объектов увеличивает спрос на электроэнергию и охлаждение, а наземная инфраструктура зачастую не справляется, в то время как эффективность солнечной энергетики в космосе значительно выше, чем на Земле.

Можно сказать, что у космической солнечной энергетики есть огромный потенциал в будущем, но сейчас она находится на начальной стадии исследований и проверок. Процесс индустриализации зависит от развития технологий и экономической целесообразности, и масштабное развитие потребует еще времени. Например, галлиевые (арсенида галлия) батареи имеют высокую эффективность преобразования, отличную радиационную стойкость и надежность, но очень дорогие; перовскитовые батареи обладают высокой гибкостью и низкой стоимостью, однако их надежность еще требует подтверждения.

Более важен экономический аспект: по оценкам аналитиков, текущая стоимость электроэнергии, производимой космическими солнечными станциями, составляет около 2–3 долларов за кВтч, тогда как на Земле — всего 0,03–0,05 доллара за кВтч, то есть разница может достигать сотни раз. Если в будущем стоимость запуска не снизится более чем в 10 раз, а эффективность солнечных панелей не удвоится, космическая солнечная энергетика вряд ли станет экономически выгодной.

Перед лицом возможных возможностей китайская солнечная индустрия обладает несколькими преимуществами: смотрим на технологические разработки — в период «14 пятилеток» исследовательские организации 27 раз обновляли мировой рекорд эффективности лаборатории NREL, доля в мире выросла до 55%, что вдвое больше по сравнению с «13 пятилеткой»; смотрим на производственные мощности — за тот же период выпуск солнечных батарей увеличился в 5,5 раз, а к 2025 году доля в мировом производстве превысит 90%; смотрим на ценовые преимущества — за последние десять лет средняя стоимость электроэнергии с солнечных станций по всему миру снизилась на 80%.

В отношении космической солнечной энергетики китайские компании активно занимаются передовыми разработками. В национальной лаборатории солнечной энергетики и технологий, входящей в состав Trina Solar, установлено мировой рекорд по мощности перовскитовых/кремниевых многослойных модулей площадью 3,1 м²; компания Longi Green Energy создала лабораторию будущих космических энергетических технологий; Jinko Solar и Jintang Technology совместно продвигают исследования и коммерциализацию перовскитовых многослойных батарей. В целом, космическая солнечная энергетика — это марафон, требующий времени и терпения. Мечтая, дерзая и действуя, создавая более конкурентоспособные и эффективные солнечные продукты, а также при условии прорыва в коммерческом космосе и снижении стоимости вывода на орбиту, эта триллионная голубая океанская возможность может стать реальностью в недалеком будущем.

(Источник: Газета «人民日报»)