Исходные установки. Имеем:
Основные заморочки размещения электростанций на СБ на Земле:
-- большая стоимость на квадратный метр.
-- малая плотность энергии (1200Вт/м
2 максимум в пике, средняя - куда меньше, все это еще и множим на КПД);
-- из предыдущего следует большая занимаемая площадь, что в населенных местах себе особенно не позволишь;
-- суточная зависимость выработки;
-- сезонная зависимость выработки;
-- полная неманевренность, выработка в стиле "бери пока дают", а не "когда надо".
Основные заморочки "традиционно" предлагаемого способа размещения СЭС на орбите:
-- к большой стоимости на кв.м. прибавляется еще и где-то 10000$ на килограмм - стоимость вывода.
-- передача энергии на Землю - процесс сложный и дорогой (то есть, много стоящий: все эти преобразователи-микроволновые антенны... да еще их вывод, да еще и железо на Земле, все это само по себе уже как бы не дороже самих СБ);
-- приемники СВЧ на Земле занимают опять же относительно большие площади (+площади отчуждения из соображений безопасности);
-- невеликий КПД передачи;
-- потенциальная опасность сверхмощного СВЧ-луча (даже сильно рассеянный он может натворить больших бед, ведь мы же говорим о гигаваттах или, по меньшей мере, сотнях мегаватт в непрерывном режиме);
Предлагается (мной - Татарин
) решение этих проблем.
(Которое может сподвигнуть на расширение космического грузопотока, решить проблемы СЭС, решить проблемы экологии, способствовать развитию хай-тека, помочь развитию удаленных регионов и народов Крайнего Севера и проч., проч., проч. что обычно говорят в таких случаях.)
Мысль в том, что на Земле располагается крупный (порядка десятых кв.км, а то и единиц кв.км) плотный массив эффективных солнечных батарей.
На геостационаре располагается массив отражателей фокусирующих солнечный свет на наземной станции.
Массив состоит из единичных спутников с площадью зеркала порядка 1000-10000кв.м. (радиус зеркала порядка 15-80м). Зеркало сформировано сверхтонкой алюминированной (возможно - серебреной) пленкой с плотностью 5-10грамм на кв.м (это то, что доступно сейчас технологии, возможно и меньше). Зеркало имеет соответствующий радиус кривизны за счет вращения и силовых конструкций, чтобы обеспечить максимальную плотность "зайчика" на Земле. Каждый 10-й спутник имеет свою систему связи с Землей, контроль остальных производится с помощью локальной радиосети через эти выделенные спутники (это сокращает общую выводимую массу). Понятно, что каждый спутник имеет свою систему управления и ориентации (на гиродинах), СБ энергообеспечения и пр..
Наземная система представляет из себя массив солнечных батарей радиусом в "зайчик" спутника, охлаждаемых жидким аммиаком (для повышения эффективности и утилизации избыточного тепла). При рабочей температуре 150С утилизация этого тепла в ТД-цикле дает дополнительные 10%КПД.
Предполагается размещение трех-четырех таких электростанций в разных часовых поясах. Тогда становится возможным переброс энергии в энергодефицитные зоны простым поворотом отражателей на соответствующую электростанцию. Многомегаваттные ЛЭП становятся не нужны, в систему способность к передаче энергий "встроена" изначально.
Помимо прямой своей задачи (выработка электроэнергии) система способна обеспечивать освещение северных городов зимой (продлевать световой день), ночное освещение городов, курортов, праздников, зон стихийных бедствий. При достаточной общей мощности системы (порядка десятка гигаватт) становится доступным прямое управление погодой, подавление смерчей и ураганов в зародыше... Кроме того система тогда приобретает помимо народохозяйственного еще и... гм... некоторое оборонное значение.
Если имеется политическая возможность размещения пары десятков станций равномерно размещенных по экватору (или не экватору, но каждая со своей правильной долготой), то вместо геостационара можно использовать куда более низкие орбиты (скажем, 7000-10000км), что позволит немножко сэкономить на выводе. Но это сильно опционально, на возможность постройки системы влияет несущественно.
Общая экономическая эффективность системы зависит от соотношения площадь наземных СБ/площадь отражателей, широтами размещения приемных станций, КПД СБ, стоимости вывода и пр. А также от качества решения весьма нетривиальной задачи: фокусировки отраженного луча на как можно более малой площади.
Вот.
Гнилые фрукты принимаются.