Vědci ve Spojeném království navrhli použití orbitálních slunečních reflektorů ke zlepšení energetického výkonu pozemních solárních elektráren. Tvrdí, že tato nová technologie může být zvláště přínosná pro zlepšení výroby za soumraku a svítání, kdy je ozáření nižší.
Skupina vědců z University of Glasgow navrhla použití lehkých orbitálních reflektorů poháněných fotovoltaikou. A to ke zlepšení výkonu elektřiny v solárních elektrárnách umístěných na Zemi.
Prostřednictvím své práce výzkumníci definovali jedinou referenční architekturu pro obíhající sluneční reflektory. A také podrobnou analýzu integrující orbitální dynamiky, řízení polohy a struktur. Posuzovali také zlomové podmínky těchto systémů, pokud jde o ceny energie, startovací náklady a diskontní sazby. Přičemž poznamenali, že navrhovaná architektura je reprezentativní pro současný nebo krátkodobý vývoj v energetickém i kosmickém sektoru.
Upřesnili, že orbitální reflektory mohou být zvláště výhodné pro pozemskou výrobu solární energie za úsvitu a soumraku. Ale taky když je méně slunečního světla a výkon je nízký.
Předpokládá se, že reflektory se vyrobí z trojúhelníkových prvků. Ty podle výzkumné skupiny mají tu výhodu, že s nimi lze zkonstruovat strukturu libovolné velikosti. „Navíc v případě protržení membrány se poškodí pouze jediný trojúhelníkový modul, nikoli celá struktura,“ vysvětlila. ,,Zvažuje se vývoj znovupoužitelné nosné rakety SpaceX Starship pro přepravu materiálů a komponentů do vesmíru.“
Reflektory vyrobené z trojúhelníkových prvků
Reflektory by měly šestiúhelníkový tvar a průměr přibližně 1 km. Založily se na více zrcadlech ve formacích a využívaly by rotory gyroskopu s řídicím momentem (CMG). Přičemž by operovaly ve výšce 884,59 km a byly by schopny provést 14 oběhů za 24 hodinový cyklus.
„Šestihranný reflektor se zvažoval pro jeho všestrannost pro výrobu a montáž na oběžné dráze, kde se předpokládá, že tvar se sestavil z rovnostranných trojúhelníkových prvků s délkou strany 50 m,“ uvedli akademici. ,,Kombinace požadavků na tvar a omezení ovladače nakonec vede k celkové šestiúhelníkové straně 250 m.“
Výzkumný tým zvažoval různé plánované nebo provozované obří solární elektrárny, aby potvrdil svůj přístup, a uvedl, že největší solární projekt na světě ve vývoji – projekt Sun Cable v Austrálii lze považovat za příkladnou solární elektrárnu pro navrhovanou technologii.
„Tento dokument uvažuje o nakloněné oběžné dráze, ale oběžná dráha se vybere tak, že se ‚ukotví‘ k solární farmě Sun Cable,“ poznamenal také. ,,Reflektory na této oběžné dráze mohou obsluhovat devět velkých solárních elektráren během jednoho hvězdného dne. A mohou tak dodat celkové množství 283,8 MWh solární energie.“
Jejich analýza nákladů také zdůraznila, že tato technologie může dosáhnout průměrných nákladů na dodatečnou elektřinu 1 500 Kč/MWh při 5 % diskontní sazbě po dobu 20 let. „Pokud se použije realističtější diskontní sazba 15 %, pak lze stejné cílové ceny dosáhnout snížením hustoty hmoty reflektoru na přibližně 13,2 gm-2,“ uzavřeli. ,,I když je tato hodnota menší než hodnota uvedená v tomto dokumentu, očekává se, že budoucí pokrok ve vesmírné technologii může vést ke snížení hustoty hmoty s další výhodou, že pro stejnou velikost reflektoru lze použít menší akční členy.“
Svá zjištění prezentovali v článku „Referenční architektura pro orbitální sluneční reflektory pro zvýšení výkonu pozemských solárních elektráren“. Ten se nedávno publikoval v Advances in Space Research.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
