Калифорния построит первую в мире космическую электростанцию

 В 2016 году 250 тысяч домов в округе Фресно (Fresno County) начнут получать электроэнергию из космоса. Если всё пойдёт по плану, этот проект станет первым в мире практически реализованным примером орбитальной солнечной электростанции.

На днях молодая калифорнийская корпорация Solaren заключила соглашение с местной энергетической компанией Pacific Gas & Electric, согласно которому PG&E будет выкупать у Solaren электричество, произведённое в космосе. Цены — на уровне других возобновляемых источников, а поставляемая мощность составит 200 мегаватт.

Важно отметить, что над проектами орбитальных солнечных электростанций сейчас работают специалисты в разных странах (к примеру, в Японии). И, конечно, в США. Там к подобным исследованиям подключены такие "знаменитости", как NASA и Boeing.
 

Solaren — маленькая компания, насчитывающая пока 10 учёных и инженеров, но она намерена первой довести подобный проект до реализации. Для чего штат сотрудников будет в течение года увеличен до 100 человек, и, конечно же, в качестве партнёров будут привлечены промышленные гиганты, тот же Boeing, а ещё — Lockheed Martin. С обеими фирмами идут переговоры, — утверждает глава Solaren Гэри Спирнак (Gary Spirnak) в интервью Next100.

При этом, отмечают специалисты Solaren, — для постройки и запуска солнечных орбитальных электростанций не потребуется создавать какие-то невероятные новые технологии или новые ракеты-носители. Можно обойтись уже имеющимися.

Если коротко: 4 или 5 спутников системы должны быть выведены на геостационарную орбиту. Спутники развернут лёгкие зеркала, поперечником в сотни метров, которые сконцентрируют свет от Солнца на уже не столь крупных массивах солнечных батарей. Полученная энергия будет преобразована в СВЧ-лучи, которые спутники и направят на Землю, где армия приёмных антенн, занимающих площадь несколько квадратных километров, преобразует падающий микроволновый поток в электричество.
 

Сложность космической электростанции может показаться чрезмерной в сравнении с обычными наземными полями солнечных батарей, но сторонники орбитальной системы расcчитывают, что все трудности (и высокие затраты), связанные с проектом, окажутся оправданы более высокой эффективностью станции и её непрерывной работой. Ведь на геосинхронной орбите спутник освещён солнцем круглосуточно и круглогодично, в то время как наземная солнечная электростанция может работать только днём, да и то, если нет сильной облачности 

Лишь немного отстает Япония

Шестнадцать компаний, включая Mitsubishi Heavy Industries, объединились для создания орбитальной солнечной электростанции, призванной поставлять энергию 300 тысячам домов в окрестностях японской столицы.

Проект Space solar power system (SSPS) предусматривает развёртывание на геостационарной орбите поля из солнечных панелей площадью примерно 4-6 квадратных километров. Произведённую ими энергию вниз будет доставлять либо поток микроволнового излучения, либо мощный и высокоэффективный лазер (в этом направлении японцы работают уже не один год).

Средняя выходная мощность такой системы должна составить 1 гигаватт ("на грунте", с учётом всех потерь при передаче из космоса), пиковая — 1,6 гигаватта. Причём работать космическая электростанция будет круглосуточно и без перерывов на плохую погоду.
 

Известно, что для построения космической солнечной электростанции нужно решить ряд непростых вопросов. Одними из главных тут являются сборка монструозного сооружения на орбите и стоимость системы, в которой львиную долю составит даже не цена солнечных преобразователей, а затраты на запуски ракет.

Но и выгоды такая станция сулит большие: при росте масштаба реализации "космическое электричество" обещает стать недорогой и "зелёной" альтернативой нефти. Не зря над проектом подобного комплекса сейчас работают несколько групп и в США.
 

Ранние оценки американских специалистов гласили, что 1-гигаваттная станция такого типа может обойтись в триллион долларов, но японцы посчитали: проект может стоить "всего" $22 миллиарда, если расценки на подъём сравнительно тяжёлых аппаратов на орбиту снизятся до $110 миллионов за пуск. А это не столь уж фантастическая величина, учитывая тенденции последнего времени.

К примеру, можно вспомнить небольшую частную американскую компанию SpaceX, рекламирующую свои пусковые услуги как самые доступные в мире. Она просит за один рейс своей тяжёлой ракеты Falcon 9 (способной выводить весьма приличные грузы на геопереходную орбиту) $133,3 миллиона.

Следующие четыре года шестнадцать компаний потратят на детальную проработку проекта. Примерно в 2015 году японцы намерены запустить на низкую орбиту демонстрационный спутник, который будет не только вырабатывать электричество своими солнечными панелями, но и сбрасывать его на Землю по "силовому лучу" (какого бы типа он ни был).

Мощность такого прототипа летающей солнечной станции составит 100 киловатт. А полноразмерную промышленную установку на геостационаре Страна восходящего солнца намерена развернуть в 2030-м.

Заметим, первой в данном начинании может стать Калифорния. Одна местная компания пообещала запустить в космос коммерческую солнечную электростанцию на 200 мегаватт уже в 2016-м.

 Как видно из рисунка, приёмную решётку японцы намерены разместить в море, подальше от жилья