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人类有望告别插座时代?

点击次数:更新时间:2016-03-22 08:03:14【打印】


  说起输电,你也许马上会想到粗粗的电线杆和长长的高压线,或者家里那些“剪不断,理还乱”的插座和电线。今天,我们的电话、网络等通信技术早已实现了从有线到无线的飞跃,为什么无线输电还相对滞后?能不能不经过电线将电能从发电装置传送到接收端?科学家们在不断深入研究中,令人欣慰的一些改变在陆续出现。3月,日本接连两项试验的成功,就引发人们广泛关注。
  3月11日,日本宇宙航空研究开发机构(jaxa)宣布,研究人员利用微波,将1.8千瓦电力以无线方式,精准地传输到了55米距离外的一个接收装置。次日,日本三菱重工也宣布,其科研人员将10千瓦电力转换成微波后输送,其中部分电能成功点亮了500米外接收装置上的led灯,这是迄今为止日本成功实验中距离最长、电力最大的一次。
  三菱重工表示,这一技术将会被用于太空太阳能发电系统(ssps)。该公司计划在2030年至2040年运用该技术,将太空的发电装置获得的电能通过微波向地面传输。据估算,如果使用直径两三千米的巨大太阳能电池板进行太空发电,将能达到一台常用的百万千瓦装机容量的核电机组发电水平。
  太空太阳能发电的设想并非源于日本。早在上世纪60年代,美国科研人员就提出了这一构想。2007年,麻省理工学院的一群科学家用电磁共振无线电能传输技术,隔空点亮了2米多外一只60瓦的灯泡。
  不过,最终实现这一愿景,还有许多困难需要克服,比如怎样将巨大的发电装置送到太空以及如何组装维护等。而最大的困难在于,如何解决无线电波在传输中的弥散和衰减问题。日本这两次实验中无线传输的电力,一个只够用来启动一个电热水壶,另一个将10千瓦的电力传输了500米后仅仅能点亮一只功率很小的led灯。“这就说明在传输过程中,绝大部分的能量发散掉了。”中科院电工研究所研究员廖承林说。
  除了传输效率需要进一步提高外,科学家们面临的难题还有如何减少微波传输路径对环境设备的干扰、对生物的影响等问题。此外,由于路途遥远,微波传输路径需要缩小的同时发电站的输出功率还必须要非常大,“可能达到兆瓦级”。中科院上海微系统与信息技术研究所研究员俞凯表示。

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