Британські вчені довели, що космічні сонячні панелі можуть безперервно генерувати дешеву енергію для Землі

Нові дослідження, проведені командою під керівництвом Королівського коледжу Лондона, показують, що космічні сонячні панелі можуть стати ключем до чистого енергетичного майбутнього Європи. За оцінками, використання таких технологій дозволить скоротити потребу в наземній вітровій та сонячній енергетиці майже на 80% і знизити загальні витрати на енергомережу на 7–15% до 2050 року.

Головною перевагою космічної генерації є майже безперервне виробництво енергії. «У космосі є можливість орієнтувати сонячні панелі так, щоб вони постійно були звернені до Сонця. Це означає, що виробництво енергії може бути практично безперервним, на відміну від добових і сезонних циклів на Землі», — пояснив старший автор дослідження інженер Вей Хе. Крім того, у космосі сонячне випромінювання значно інтенсивніше, що підвищує ефективність порівняно із земними системами.

У моделюванні європейської енергомережі на 2050 рік науковці використали два проекти NASA: Inno­v­a­tive Helio­stat Swarm та Mature Pla­nar Array. Перший, хоча й перебуває на ранньому етапі розробки, передбачає використання автономних дзеркал, які фокусують сонячне світло на концентраторі, забезпечуючи роботу до 99% часу. Така система може скоротити потребу в батарейних сховищах більш ніж на 70%. Натомість Pla­nar Array — простіший варіант з фіксованими панелями, здатний працювати близько 60% року, але він технологічно більш готовий і може стати основою для перших демонстраційних проектів.

Вчені підкреслюють, що потрібна «скоординована стратегія розвитку», яка поєднає обидва підходи. Спочатку можна зосередитися на більш зрілій планарній конструкції, щоб відпрацювати технології, а паралельно інвестувати у швидший розвиток систем із вищою ефективністю.

Втім, на шляху стоять значні економічні та технологічні бар’єри. Для досягнення рентабельності вартість енергії від систем Helio­stat і Pla­nar Array має знизитися у 14 та 9 разів відповідно у порівнянні з нинішніми цінами на наземні сонячні панелі. Нині ж витрати перебувають «на 1–2 порядки вище» від цих показників. Також необхідні прориви у бездротовій передачі енергії на великі відстані та роботизованій збірці гігантських орбітальних конструкцій.

Дослідження, результати якого опубліковано в журналі Joule, вперше розглядає космічну сонячну енергетику у контексті системного переходу Європи до чистої енергії. Наразі над подібними проєктами працюють Китай, Японія, США та Велика Британія. Зокрема, Китай активно просуває національну стратегію, щоб наздогнати американські розробки у сфері матеріалів та точного керування.