无线输电，要远还是要近？.pdf

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1、中圈声业锴蹄乡煞【产业经济】<能源行业动态>无线输电，要远还是要近?在三万五千米的太空中，一座静止的太阳能发电卫星永不停歇地收集着太阳能，并源源不断地为城市供电。这似乎只存在于科幻影片之中，不过，最近日本科学家的系列成果让人们看到了将其变成现实的可能性。日本宇宙航空研究开发机构3月11日称，研究人员以微波无线传输的方式足以运转一个电热水壶的电力一一1．8千瓦，并精准传输N55米外的接收装置处。次日，日本三菱重工宣布，科研人员将10千瓦电力转换成微波后输送，其中部分电能成功点亮了500米外接收装置上的LED灯，成为迄今为止日本成功实验中距

2、离最长、电力最大的一次。专家表示，日本在微波输电技术方面的实验成果值得肯定，我国不少高校及研究院所也有相关研究，但相较于以较远距离输电为目标的微波输电技术，我国更看重商业化前景更好的近距离无线输电研究。还有很长的路要走太空太阳能发电的设想并非源于日本。早在上世纪60年代，美国科研人员就提出了这一构想。2007年，麻省理工学院的一群科学家用电磁谐振式无线电能传输技术，隔空点亮了两米多外一只60瓦的灯泡。尽管听起来神奇，但原理并不深奥。“就是利用微波源，把直流电转变为微波，然后将微波能量聚焦起来，由天线发射出去，再被接收天线收集，经微波整流

3、器后重新转变为直流电输出。”中科院电工研究所研究员刘国强在接受记者采访时说。但实际操作有两个难题：效率和辐射。刘国强表示，该技术的最大挑战是如何进一步提高系统传输效率、减少微波传输路径对环境设备的干扰以及对生物的影响。同时，要实现太空太阳能发电，电力传输的距离势必更远，考虑到微波传输的衰减和效率问题，发电站的输出功率必须非常大。“可能达到兆瓦级。”中科院上海微系统与信息技术研究所研究员俞凯告诉记者。“10千瓦的电力，经过500米的传输距离后，只是点亮了一只LED灯。我们都知道LED灯的功率很小，这就说明在传输过程中，相当大部分的能量发散

4、掉了。”中科院电工研究所研究员廖承林说道。因此，专家认为，日本此次的研究成果，只能算是技术上的进步，要真正应用于太空太阳能发电领域，还有很长的路要走。．20-宏观前瞻通览及时清洁能源的新希望尽管挑战重重，仍有科学家评价：日本迈出的这“一小步”，可能是人类高效利用清洁能源的“一大步”。近年来，各类能源引发的战争及公共危机越来越多。“如果空间太阳能电站的设想变成现实，就可以解决全球能源危机问题。”刘国强说。而且，该技术还延伸到许多其他应用领域，如为卫星和轨道上的运载工具输电，或为星际探测飞行器提供动力等。无线输电技术还可以为不方便架设输电线

5、的地方提供另一种高效的输电方式。“在高山、森林、海岛、沙漠等地方架设输电线路不但困难危险，而且日后的线路检修以及故障修复等都障碍重重。这些地方的边防哨所、无线电导航台、卫星监控站、天文观测点等需要生活和工作用电，将电能以无线的形式输送过去，十分合理。”刘国强说。派上更大的用场2007年，麻省理工学院那只灯泡被点亮时，中国科学家也注意到了无线输电技术的发展前景。“成果一出，立刻就把大家的热情调动起来了。”刘国强回忆，当时中国科学界举办了“无线电能传输”学术沙龙。2014年5月，中国电工技术学会成立了“无线电能传输技术专业委员会”；2Ol5

6、年1月，中国电源学会也成立了“无线电能传输技术及装置专业委员会”。目前，国内从事微波无线输电技术研究的主要有中科院电工所、四川大学、中国电子科技大学、上海大学、中国空间技术研究院等。但专家透露，我国的无线输电研究目前似乎并非是奔着太空太阳能发电去的。廖承林表示，我国科研人员更多的精力放在近距离无线输电研究方面，“这能更直接地给用户带来便利，技术商业化的潜质要大得多。事实上，在新能源汽车充电等日常生活领域中，这些技术已经派上了用场”。“太空太阳能发电这件事还有一点遥远。现在科研人员的立场就是，让无线电能传输技术派上更大的用场。”刘国强说。

7、此外，俞凯解释，我国科学家之所以较少从事长距离无线输电研究，是因为大功率的微波辐射对人体损害很大，使其投入实际运用的难度增大。一位不愿透露姓名的专家告诉记者，国内之所以少有针对太空电站的微波输电技术研究，主要原因是国家目前还没有相关的大型支持计划。作者：倪思洁李晨阳来源：中国科学报2O15年03}225日．21．