受電衛星想像圖太空太陽能發電的實用化可推動太空旅行時代的來臨

目前,環繞地球低軌道的升空成本大約是每公斤100萬日圓,依照現在的SPS2000計畫,其總重量是240噸,升空費用需要大約2400億日圓。

根據日本科學技術廳於1996年以各領域專家4000人為對象進行的「第6次技術預測調查」,很多人認為到了2014年,利用火箭升空的太空輸送費用將會下降到現在的10分之l以下。

如果升空費用大幅降價,將會產生多種需求,例如也許太空旅行可以商業化。每公斤的升空成本如果降到2萬~3萬日圓,即可將體重60公斤的人以120萬~180萬日圓左右的費用送上太空。到了此價位水平之後,應該會出現相當程度的需求,需求越增加,還可再壓低成本。太空太陽能發電的實用化或許可以與太空旅行的商業化同時實現。到時成隻北極熊(淮山杞子)送上太空都可能三百蚊有找(一笑)。

日本宇宙科學研究所以建立低成本的未來型太空輸送系統為目標,正在進行可以重覆使用的火箭實驗機的基礎研究,並於1998年完成測試機的引擎燃燒實驗,且於1999年春季進行了飛行實驗。

 

 

地球有得益嗎 ?太空太陽能發電系統是否有用?

對於太空太陽能發電的實現,也需要綜合性評估其能量收支,需要多久才能回收由人造衛星零件的製造、升空,到製造受電設施等的耗用能量回收時間 (energy pay back time) ,必須綜合性地詳細評估其能量收支。

此外,也要綜合評估造成地球溫暖化成因的二氧化碳排放問題。1996年,日本慶應義塾大學吉岡完沼教授等人將太陽能發電衛星的耐用年數假定約30年,以此來與火力、核能等其他發電方式比較二氧化碳的排放量。由其結果得知,太空太陽能發電系統每千瓦的二氧化碳排放量是17克,煤火力是1225克,石油火力是846克,液化天然氣火力是631克,核能是22克。在太空太陽能發電方面,在製造太陽能電池、火箭,以及升空時使用火箭燃料等狀況都會產生二氧化碳,上述數值已包含這些因素在內,顯示其二氧化碳排放量仍然少於核能發電。

1996~1997年,經慶應義塾大學產業研究所與東京大學尖端科學技術研究中心的共同研究知道,假定以太空太陽能發電來供應日本的總發電量時,排放的二氧化碳總量可以減少到大約30分之l。

太空梭把有關機器送上軌道上21世紀中期將可進入太空太陽能發電時代

由於SPS2000尚未列入國家級的研究計畫,因此尚末開始製造衛星等各個系統部分,SPS2000研究小組也朝預定於2010年升空為實現目標推進。經由設計研究已了解到實用化所需的技術問題,但只有藉實際製造SPS2000並升空以獲得實際資料,才能判別太空太陽能發電系統是否真的是可行的技術。

為了迎接太空太陽能發電的時代,我們尚需以SPS2000之類的衛星運用10~15年來累積經驗,由此取得的實際資料即能成為太空太陽能發電是否造福人類社會的判斷資料。如果社會大眾同意接受,可於2040年前後發射更大規模的衛星,到了21世紀中期以後,將出現100萬千瓦甚至500萬千瓦程度的巨型太空太陽能發電廠。

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