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电力供应缺口,我国如何解决?太空电站太贵,核聚变发电更先进

  近期,电力供应缺口问题成为大家关注的焦点,目前我国电力供应还是主要依靠火电,其次才是水电和风电,受季节、区域和气候的影响比较大。那么有没有办法彻底解决这个问题呢?其实,我们也在尝试一些更先进的办法,比如核聚变电站和位于太空的太阳能发电站。
  太空电站和核聚变电站能解决电力缺口问题吗?
  其中太空太阳能发电站,前段时间媒体已经提到过,即向太空中发射大量的太阳能电池板,组成千米级超大型航天器,将太阳能转换为电能,然后通过高功率微波送回地面接收站,并入电网。
  太空电站的电能是通过微波送回地面的
  目前,太空太阳能发电站各方面的技术均已成熟,不存在不可逾越的瓶颈。据说我国在2030年就要开始建成试验级别的太空电站,2050年要投入商用。不过,太空电站也有一个问题,那就是太贵。
  2050年投入商用
  有统计数据表明,马斯克SpaceX的"猎鹰"9运载火箭的报价大概是每吨600万美元,回收之后虽然还能不断打折,但是在理想情况下,要将1000吨建造太阳能电站的物资发射到地球轨道,大概需要400亿美元,而这个钱在地面上已经能建造好几个发电站了。
  用火箭送上去成本太高
  而且从发电能力方面来说,国际空间站的太阳能电池板重4吨,能发120KW的电。400亿美元能产生大概30000KW的电, 而三峡大坝一个机组的功率就是700000KW,采购价仅为4亿人民币。
  发电效率又太低
  所以对于太空发电站来说,用如此昂贵的成本获取的电能,绝对不可能是民用,否则电费将涨到不可承受之高。其真正的用途应该是航天器和月球、火星地面站用电,毕竟微波传电不仅可用于地面,也可以横向在航天器之间传送。
  更大的用途是太空
  而建造核聚变电站的成本则要低得多,比如建造部署一套可控核裂变实验装置,大概只需要几个亿人民币,搞一个足够大功率的实用化实验装置,大概需要几千亿人民币,效率比三峡大坝更高。但它最大的问题是技术还不成熟,难以获得稳定的等离子体。
  核聚变发电效率高成本低,但是技术也更难
  实际上,我国在2013年已经开始和欧盟、印度、日本、俄罗斯、韩国、美国在法国南部联合建造了一个实验性托卡马克核聚变反应堆,也称国际热核聚变实验反应堆,据说花费10年时间建设、20年用于运营,总花费大约100亿欧元。预计今年完成建设阶段,并将于同年开始启动反应堆,2025年开始等离子体实验,2035年开始进行全氘 - 氚聚变实验。
  国际热核聚变实验反应堆
  核聚变反应堆的燃料氘,可以从海水中提取,而另一种同位素燃料——氚,则是由核聚变反应本身产生的中子来生成,不用担心资源枯竭的问题。而它蕴含的能量将非常巨大,环形加速器可以产生温度超过10亿摄氏度的氢等离子体,它将产生大约5亿瓦特的核聚变能量,维持大约500秒。
  核聚变反应堆
  实际上,无论是太空发电站还是核聚变反应堆,不仅可以用于发电,还是人类走向星际时代的钥匙,由核聚变反应堆衍生出来的核聚变火箭发动机,将远远突破目前化学能源火箭的限制,而太空发电站则可衍生出威力巨大的武器,用于太空进攻和防守。
  正在建造中的核聚变反应堆

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