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太阳能光伏发电应用技术现代空间太阳能利用畅想姓名：李昭辉班级：微电子02班学号：41108050202题外话：科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验。有时一条腿走在前面，有时另一条走在前面。但只有使用两条腿才能前进。 -----密立根都知道，走路时要先迈出一只脚的，至于是哪个，人不与人选择不同，根据这篇夸夸其谈来看，我应该是迈出了第一条腿，即“理论”，“实验”这条腿嘛，不好迈，目前唯有 “搁置争议，共同开发”，以后从长计议。前言本来第一次就想说，但是感到这个想法实在太超前了，太先进了，感觉有点像科幻片，再加上当时自己不知道把太阳能转化成什么形式传回地球，所以没敢说。当下来翻书的时候看到了结尾处的美国NASA在20世纪70年代提出的“1979 SPS 基准系统”方案，才貌似有了一点技术支持。以此，请老师将我此文当做一部科幻电影，可能衔接不为流畅，但也是学生精心准备的，现在开始，请称呼我“史蒂文·斯皮尔伯格”。背景总体思路：将无比巨大的太阳能电池阵（或者由卫星，空间站组成）放置在拉格朗日点（在该点处，小物体相对于两大物体基本保持静止）上，组成太阳能发电站，将取之不尽、用之不竭的太阳能转化成数千兆瓦级的电能，然后将电能转化成微波能，并利用微波或无线技术传输到地球。能量转换装置将电能转换成微波或激光等形式（激光也可以直接通过太阳能转化），并利用天线向地面发送能束。从理论上说，在阳光充足的地球静止轨道上，每平方米太阳能能产生 1336 瓦热量，如果在地球静止轨道上部署一条宽度为 1000 米的太阳能电池阵环带，假定其转换效率为 100%，那么，它在一年中接收到的太阳辐射通量差不多等于目前地球上已知可开采石油储量所包含的能量总和。地面接收系统接收空间太阳能电站发射来的能束，再通过转换装置将其转换成为电能。整个过程经历了太阳能-电能-微波（激光）-电能的能量转变过程。空间太阳能电站的建造和运行过程还需要包括大型的运载系统，空间运输系统，及复杂的后勤保障系统。目前美国、日本都在积极研制中，我国也提出了研究计划。【第一部分】：空间太阳能发电技术空间太阳能电站是指在空间将太阳能转化为电能，再通过无线方式传输到地面的电力系统。主要由3部分组成：太阳能发电装置、能量转换和发射装置、地面接收和转换装置(图1)。太阳能发电装置将太阳能转化为电能；能量转换装置将电能转换成微波或激光等形式(激光也可以直接通过太阳能转化)，并利用天线向地面发送能束；地面接收系统接收空间发射来的能束，再通过转换装置将其转换为电能。整个过程经历了太阳能—电能—微波(激光)—电能的能量转变过程。拉格朗日点：在天体力学中，拉格朗日点是限制性三体问题的5个特解。指受两大物体引力作用下，能够使小物体稳定的点。一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点，在该点处，小物体相对于两大物体基本保持静止。这些点的存在由法国数学家拉格朗日于1772年推导证明的。在每个由两大天体构成的系统中，按推论有5个拉格朗日点，但只有两个是稳定的，即小物体在该点处即使受外界引力的摄扰，仍然有保持在原来位置处的倾向。每个稳定点同两大物体所在的点构成一个等边三角形。夸父计划是中国的一个太阳监测卫星计划，又称为“空间风暴、极光和空间天气”探测计划，计划得名于中国神话中的夸父。由于2012年将是一个太阳活动高峰年，2012年至2014年太阳活动将会很强烈，因此夸父计划三颗卫星建议在这个时间内发射，如果按期实施，该计划将是世界上唯一一个系统的日地空间探测计划。该计划将由一颗位于日地系统第一拉格朗日点（也称L1点，即地球与太阳之间的引力平衡点）的卫星“夸父A”和两颗沿极轨共轭飞行的卫星“夸父B1”、“夸父B2”组成综合观测系统，将用于连续监测太阳剧烈活动及其导致的日地空间环境连锁变化的全过程。L1点：位于日地连线上，距地球150万公里。物体的轨道周期恰好等于地球的轨道周期。太阳及日光层探测仪（SOHO）（NASA关于SOHO工程的网站 ）即围绕日-地系统的L1点运行。眼下，只有NASA和ESA为数不多的航天器，如SOHO、ACE、ISEE等飞行器到达过L1点。L2点：威尔金森微波各向异性探测器已经围绕日-地系统的L2点运行。哈勃太空望远镜的后续机詹姆斯·韦伯太空望远镜将要被放置在日-地系统的L2点上。北京时间2011年8月25日23时27分，经过77天的飞行，“嫦娥二号”在世界上首次实现从月球轨道出发，受控准确进入距离地球约150万公里远的、太阳与地球引力平衡点——拉格朗日L2点的环绕轨道。空间太阳能发电技术具体应用畅想：为宇宙飞船，航天飞机，卫星等等太空飞行器提供能量。2.对空间宇宙进行天文成像研究。利用微波波段电磁波探测目标，发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由于目标不同形状反射波因此不同，由此