浅谈SSPS太阳能收集系统的研究现状及发展趋势
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这几种方案的变化是从整体向模块化的发展!其中最原始 方案的构造以整体为主!构形简单!效率稳定$ 但它的不足是! 不可以向其他位置拓展!线缆过长$ 后三种方式均为模块化的
!("Fra Baidu bibliotek
构形!但各有优势不足!比如太阳帆'太阳塔方案!它的优势是 便于组装!但劣势是不可移动!吸收效率较低.而 cHLR?方案 虽然可以稳定操作!便于控制!但它的天线'电池只有同时转 动!系统才可以运行$ &发展方向
其新结构有三类!分别是高效'容易控制的系统'可拓展的 结构与高度模块的设计$ 这三种结构中!高度的模块化设计可 以让整体的结构适当简化!降低了建设的难度!实现多个模块 批量生产$ 而把整个结构拆分开!分别根据不同元件'部件的 特点!优化设计!并完成批量生产!能够提升整体的生产效率! 控制成本的投入$ 用模块化的设计完成结构的拼装后!如果某 个零部件受损!其他部分受到的影响较小!系统依然可以正常 运行!让系统更加可靠$ 上文中没有介绍的 ?IAJ?方案!就是 高度模块化的结构设计!模块包括六角总线'连接件等$ &结语
从上述几种方案的分析!不难发现!多个方案都存在不同 方面的不足!这些不足出现的原因可能是技术不成熟!或是制 造工艺较为落后$ 故其未来的发展趋势是!发现并运用新材 料!设计新的结构!引入新技术0!1 $ !0#&新材料
系统可以使用的新材料包括光电转换材料'热处理材料与 石墨烯等!这几种材料各有优势与不足$ 其一!光电转换材料 是砷化镓!它在系统中的使用!可以加快光电转化的速度!但必 须用散热装置辅助!这会增加系统整体的质量.其二!光伏电池 会由于太阳光波等因素的干扰!在表面形成废热!引发热问题! 而为解决热问题!研究人员可使用热处理材料!加快能源的转 化.其三!系统收集的效率是决定系统运行是否高效的标准之 一!石墨烯是纳米材料!是当下所有纳米材料中最薄'最轻的材 料!它使用后可以提高系统运行产生的功率质量比$ !0!&新结构
该方案是由日本提出$ 其目的是简化系统!保证系统的质 量$ 这个方案具体的操作是!选择一个单元板!长度为 #"" 7! 宽度是 +% 7!卫星平台'悬索$ 其中!单元板的作用是在多个设 备间起到媒介的作用!组合后可以形成多个夹层!且该系统使 用的模块超过了 2 $"" 个$ 这个方案的具体应用!有利于实现 系统的重组!为维护提供便利$ 但它的不足是!光伏电池不可 以随着太阳的光照移动!收集率较低$ #0'&cHLR?方案
这是由我国研究人员杨阳等人提出!它的中文是球型薄膜 能量收集阵$ 系统具体应用时!会使用单向光学薄膜材料!这 个材料在某些环境中可以反射太阳光!而负责主反射的球形物 体无需调整!有良好的可靠性$ 系统使用的微波发射天线会以 悬索为媒介!连接球体的两极!减轻了整体结构的质量$ 球形 的主反射体会根据设定的中心轴做回转运动!除面对阴影区域 外!其他部分都可以接收到稳定的太阳能$
&引言 能源是世界各国关注的核心问题之一$ 从整体情况分析!
世界上的能源呈现是不断减少的趋势!且有些能源不可再生$ 故太阳能收集系统是在空间内收集太阳能!并用装置把太阳能 转化为电能传回地面!以为人们提供清洁能源$ 但必须注意的 是!空间太阳能电站过程的核心是收集系统!它使用的材料'技 术会直接影响 ddAd 的性能$ &$$$ 太阳能收集系统的研究现状
该方案是美国在 #++O 年提出$ 它采用的是模块化的设计 方案!提出的构想是让发射天线对准地面!其使用的太阳能发 射系统是由数百个可聚光的发电模块组合而成!每个模块最小 为%" 7!最大不超过 O" 7! 每个模块的连接方式是以 AH?>系 统为媒介$ 整体设备通电后!产生的直流电会通过电缆发射到 天线上$ #02&分布绳系方案
ddAd 太阳能收集系统的运行!可以实现太阳能与电能之 间的转化!所以部件的尺寸'系统质量与运行效率!都会影响设 计方案的成本可行性$ 故为增加可行性!需在方案设计中使用 的新材料与新技术!并适当加入新的理论!以此弥补现有系统 构形的不足!实现空间的向外拓展!减少成本$ 参考文献 )#* &王虎%武永鑫%王聪0槽式太阳能集热器用光谱选择性吸
收涂层的研究进展) p* 0分布式能源%!"#O!## "%! 4%O0 )!* &张兴华%侯欣宾%王立%等0空间太阳能电站聚光模式研
究) p* 0中国空间科学技术%!"#O !!# "# 4#!0
从 ddAd 概念提出后!很多国家纷纷展开了这方面的研究! 已经提出了几十种具体的设计方案$ 下面简单举例$ #0#&A6D6;R/CU6;提出的原始方案
A6D6;在 #+O$ 年提出 ddAd 的初步设想!设计了结构$ 该结构 共有三部分!分别是直径达到 ! N7的圆盘天线'直径达到数千米 的电池阵'负责两者衔接的电源管$ 这是最初的系统设计方案0#1 $ #0!&太阳帆$太阳塔方案
技术应用
!"#$%&'&() *%+ ,*-."! -./0!%!1.0%!!"#$
浅谈 ddAd 太阳能收集系统的研究现状及发展趋势
姚孟昕 朱日程
! 西北工业大学 动力与能源学院% 陕西 西安 3#"#!+#
摘&要太阳能是重要的能源%为此人们建立了太阳收集系统%并把该系统应用到 ddAd! 未来空间太阳能电站# 中& 基于 研究现状%阐述这项技术未来的发展方向& 关键词 ddAd 太阳能收集系统' cHLR?方案' 光电转换材料 <.8"#"02+O+ ST08UU90#""O 4$%%'0!"#$0"%0"+2
!("Fra Baidu bibliotek
构形!但各有优势不足!比如太阳帆'太阳塔方案!它的优势是 便于组装!但劣势是不可移动!吸收效率较低.而 cHLR?方案 虽然可以稳定操作!便于控制!但它的天线'电池只有同时转 动!系统才可以运行$ &发展方向
其新结构有三类!分别是高效'容易控制的系统'可拓展的 结构与高度模块的设计$ 这三种结构中!高度的模块化设计可 以让整体的结构适当简化!降低了建设的难度!实现多个模块 批量生产$ 而把整个结构拆分开!分别根据不同元件'部件的 特点!优化设计!并完成批量生产!能够提升整体的生产效率! 控制成本的投入$ 用模块化的设计完成结构的拼装后!如果某 个零部件受损!其他部分受到的影响较小!系统依然可以正常 运行!让系统更加可靠$ 上文中没有介绍的 ?IAJ?方案!就是 高度模块化的结构设计!模块包括六角总线'连接件等$ &结语
从上述几种方案的分析!不难发现!多个方案都存在不同 方面的不足!这些不足出现的原因可能是技术不成熟!或是制 造工艺较为落后$ 故其未来的发展趋势是!发现并运用新材 料!设计新的结构!引入新技术0!1 $ !0#&新材料
系统可以使用的新材料包括光电转换材料'热处理材料与 石墨烯等!这几种材料各有优势与不足$ 其一!光电转换材料 是砷化镓!它在系统中的使用!可以加快光电转化的速度!但必 须用散热装置辅助!这会增加系统整体的质量.其二!光伏电池 会由于太阳光波等因素的干扰!在表面形成废热!引发热问题! 而为解决热问题!研究人员可使用热处理材料!加快能源的转 化.其三!系统收集的效率是决定系统运行是否高效的标准之 一!石墨烯是纳米材料!是当下所有纳米材料中最薄'最轻的材 料!它使用后可以提高系统运行产生的功率质量比$ !0!&新结构
该方案是由日本提出$ 其目的是简化系统!保证系统的质 量$ 这个方案具体的操作是!选择一个单元板!长度为 #"" 7! 宽度是 +% 7!卫星平台'悬索$ 其中!单元板的作用是在多个设 备间起到媒介的作用!组合后可以形成多个夹层!且该系统使 用的模块超过了 2 $"" 个$ 这个方案的具体应用!有利于实现 系统的重组!为维护提供便利$ 但它的不足是!光伏电池不可 以随着太阳的光照移动!收集率较低$ #0'&cHLR?方案
这是由我国研究人员杨阳等人提出!它的中文是球型薄膜 能量收集阵$ 系统具体应用时!会使用单向光学薄膜材料!这 个材料在某些环境中可以反射太阳光!而负责主反射的球形物 体无需调整!有良好的可靠性$ 系统使用的微波发射天线会以 悬索为媒介!连接球体的两极!减轻了整体结构的质量$ 球形 的主反射体会根据设定的中心轴做回转运动!除面对阴影区域 外!其他部分都可以接收到稳定的太阳能$
&引言 能源是世界各国关注的核心问题之一$ 从整体情况分析!
世界上的能源呈现是不断减少的趋势!且有些能源不可再生$ 故太阳能收集系统是在空间内收集太阳能!并用装置把太阳能 转化为电能传回地面!以为人们提供清洁能源$ 但必须注意的 是!空间太阳能电站过程的核心是收集系统!它使用的材料'技 术会直接影响 ddAd 的性能$ &$$$ 太阳能收集系统的研究现状
该方案是美国在 #++O 年提出$ 它采用的是模块化的设计 方案!提出的构想是让发射天线对准地面!其使用的太阳能发 射系统是由数百个可聚光的发电模块组合而成!每个模块最小 为%" 7!最大不超过 O" 7! 每个模块的连接方式是以 AH?>系 统为媒介$ 整体设备通电后!产生的直流电会通过电缆发射到 天线上$ #02&分布绳系方案
ddAd 太阳能收集系统的运行!可以实现太阳能与电能之 间的转化!所以部件的尺寸'系统质量与运行效率!都会影响设 计方案的成本可行性$ 故为增加可行性!需在方案设计中使用 的新材料与新技术!并适当加入新的理论!以此弥补现有系统 构形的不足!实现空间的向外拓展!减少成本$ 参考文献 )#* &王虎%武永鑫%王聪0槽式太阳能集热器用光谱选择性吸
收涂层的研究进展) p* 0分布式能源%!"#O!## "%! 4%O0 )!* &张兴华%侯欣宾%王立%等0空间太阳能电站聚光模式研
究) p* 0中国空间科学技术%!"#O !!# "# 4#!0
从 ddAd 概念提出后!很多国家纷纷展开了这方面的研究! 已经提出了几十种具体的设计方案$ 下面简单举例$ #0#&A6D6;R/CU6;提出的原始方案
A6D6;在 #+O$ 年提出 ddAd 的初步设想!设计了结构$ 该结构 共有三部分!分别是直径达到 ! N7的圆盘天线'直径达到数千米 的电池阵'负责两者衔接的电源管$ 这是最初的系统设计方案0#1 $ #0!&太阳帆$太阳塔方案
技术应用
!"#$%&'&() *%+ ,*-."! -./0!%!1.0%!!"#$
浅谈 ddAd 太阳能收集系统的研究现状及发展趋势
姚孟昕 朱日程
! 西北工业大学 动力与能源学院% 陕西 西安 3#"#!+#
摘&要太阳能是重要的能源%为此人们建立了太阳收集系统%并把该系统应用到 ddAd! 未来空间太阳能电站# 中& 基于 研究现状%阐述这项技术未来的发展方向& 关键词 ddAd 太阳能收集系统' cHLR?方案' 光电转换材料 <.8"#"02+O+ ST08UU90#""O 4$%%'0!"#$0"%0"+2