Орбитальные солнечные электростанции

[pkl]

Shestoper пишет:

pkl пишет:
У них массы, как ни крути, десятки тысяч тонн.

И че?

И то, что:

 Проблема с том, что для СКЭС эту массу нужно доставлять на орбиту.

И спрашивается, зачем выводить, если можно не выводить Да ещё изобретать специфические средства выведения! СКЭС проигрывают АЭС и ГЭС по стоимости! Единственный шанс - рыть в направлении, обозначенном "Рокуэлл":



Т.е. высокоэффективные преобразователи с концентраторами. Вот самая свежая концепция:



 http://www.membrana.ru/particle/3291
Их надо стремиться сделать максимально ЛЁГКИМИ, а не выдумывать принципиально новые средства выведения. Под это точно денег не дадут.

[pkl]

Вот ещё пару интересных pdf-ок нашёл:
 http://www.nss.org/settlement/ssp/library/1997-Mankins-FreshLookAtSpaceSolarPower.pdf
 http://www.nss.org/settlement/ssp/library/final-sbsp-interim-assessment-release-01.pdf
Особенно понравилась концепция SolarDisc - огромный тонкоплёночный фотоэлемент, стабилизируемый вращением.

Отсюда сразу же вытекает идея линзы Френеля из пластика, фокусирующей энергию на наклонное зеркало, которое, в свою очередь, будет переотражать его на массив фотоэлементов со встроенными антеннами-излучателями!

[pkl]

Shestoper пишет:
Есть целых три способа, позволяющих резко снизить цену выведения:
1) Электромагнитные пушки.
2) Несинхронный лифт (орбитальный крюк) - вот для его доразгона на орбите между выведениями грузов с Земли можно и нужно использовать ЭРД, с энергией от ядерного реактора или с передачей с СКЭС на близких орбитах.
3) Вышеописанная лазерная ракета.

Lunatik-k пишет:
Только освоение лунных ресурсов позволит построить солнечные электростанции.
Все конструкционые материалы должны доставляться с поверхности Луны...

Да фигня, конечно! Когда начнёте строить - меня пригласите?

[Shestoper]

pkl пишет:
Их надо стремиться сделать максимально ЛЁГКИМИ, а не выдумывать принципиально новые средства выведения.

Вы собственную ссылку читали?
Там говорится про 3 кг/кВт как про желаемый уровень удельной мощности.
10 ГВт в этом случае будут весить 30000 тонн - вполне сопоставимо с более ранними проектами.
Может в будущем, на этапе реализации, получится конструкцию ещё облегчить - на десятки процентов, маловероятно что в разы, и точно не на порядки.

Новое средство выведения - это ключ не только к СКЭС. Это ключ к колонизации космоса в целом.
Робототехника нового уровня - один ключ, пусковая петля - второй.
Как бы мы не миниатюризировали зародыши роботов, но в космосе далеко не везде присутствуют сразу все элементы и энергия, необходимые для работы промышленности и  для обеспечения жизни людей.
Если не хотим ограничиться колонизацией немногих благоприятных пятачков - нам придется из одного угла Солнечной системы в другой таскать значительные объемы грузов. И не все из них допускают такое грубое обращение, как пинание комет термоядерными взрывами.
Тех же колонистов взять. Было бы просто унизительно летать между планетами только в виде яйцеклетки, без всякой возможности сменить место жительства после рождения.
С точки зрения затрат энергии полет к Марсу по Гоману из глубокого земного колодца  примерно так же энергозатратен, как кругосветное путешествие на Аэробусе.

СКЭС - это только один из вариантов начала  колонизации. Даже если с ними не срастется - немного позже можно будет добывать на Луне гелий. Но все же рабочего термояда пока нет, а СБ уже есть.

На первом этапе колонизации, пока космическая промышленность будет многократно меньше земной. и пока не будет массовых человеческих поселений вне Земли, очень важно для общественной поддержки колонизации, чтобы космические объекты давали Земле что-то полезное. Не через века, а сейчас, ну или хотя бы лет через 20.
На ближайшие десятилетия СКЭС в этом отношении оптимальный вариант.

pkl пишет:
И спрашивается, зачем выводить, если можно не выводить Да ещё изобретать специфические средства выведения! СКЭС проигрывают АЭС и ГЭС по стоимости!

Без колонизации космоса, оставшись на Земле, человечество обречено на роль заложника игр астероидов и супервулканов. На Земле просто негде развернуть энергетику, способную бороться с явлениями такого масштаба. 

СКЭС тем и хороши, что будут тормошить человечество в направлении колонизации.

[Scarecrow]

Shestoper пишет:
Луна, вообще-то не вращается. Её сутки обусловлены движением Луны вокруг Земли.

Вращается, вообще-то. Время одного обращения вокруг собственной оси вот только совпадает с периодом обращения вокруг Земли.

[pkl]

Shestoper, я понимаю Вас! Но... вот суровая правда жизни:
 http://nuclear.ru/news/96399/
Теперь и китайцы собрались создавать гибридник! СКЭС, скорее всего, пролетают мимо, как это ни печально. Всё же потеря 40 - 50 % энергии при передаче - это ни в какие ворота!

Ссылку не читал, так, пробежал по диагонали. Вы не хотите понимать одного: если не удастся сделать СКЭС лёгкими, то это не значит, что будут создавать мощные средства выведения; скорее всего, просто не будет никаких СКЭС. Нет, надо идти другим путём.

[Shestoper]

Да на здоровье. Пусть делают хоть гибридник, хоть хренидник.
Без вынесения промышленности в космос Земля уже не так долго сможет выдерживать экспотенциальный рост земной энергетики. Даже если ресурсы найдутся - тепловое загрязнение Землю венерофирмирует.
И станут реальностью мрачные писульки мальтузианцев из Римского клуба.
Причем для меня мрачны даже самые радужные из их прогнозов - типа мы будем аккуратно убирать мусор и десять тысяч лет счастливо жить в гармонии с природой.

Во-первых эту гармонию прихлопнет любой шальной астроид.
Отдельные люди могут счастливо жить и в буколлическом шалаше, и даже смиряться с потерей близких от банального аппендицита. Но человечество в целом до создания машинной цивилизации было весьма уязвимо к эпидемиям, неурожаем и т. д. - сейчас мы такие угрозы намного успешнее планируем. А средний человек был  недокормленным неграмотным крестьянином, задроченным тяжелейшим трудом и жившим в среднем лет по 40.
Аналогично и человечество, оставшееся на Земле и остановившее рост энергоптребления, будет гораздо более уязвимо для многих неприятностей, чем человечество, освоившее множество планет во многих звездных системах.

Во-вторых, я знаю людей. Режим жесткой экономии на практике приведет к тому. что жестко экономить заставят большинство, а меньшинство будет по-прежнему жрать в три горла.
Именно этот сценарий прямо сейчас на наших глазах реализуется, и в гробу я видал такое светлое будущее.

Без космической экспансии наше будущее мрачно. Одним из ключевых элементов этой экспансии является грузоподъемный и дешевый космический транспорт.
Пусть этот  транспорт и будет дороже земного  - но с современными ракетами при любом уровне автоматизации  экспансия будет похожа на пропихивание верблюда в транспортное игольное ушко.
 А СКЭС являются обоснованием для создания такого транспорта в самом ближайшем будущем.
 Причем в этом случае первые шаги экспансии могут начаться уже тогда, когда на Земле ресурсный кризис ещё не взял нас за горло.
 Создание цивилизации на новом месте  из ничтожного зародыша – это скорее актуально для межзвездных полетов, ввиду  их титанической энергозатратности.  Но это более отдаленная перспектива, и, подозреваю, транспортные ограничения сильно осложнят межзвездную экспансию и вызовут много теплых слов у её участников (если они не успеют изобрести тирьямпампацию).
 
 

Если человечество, по своему обыкновению, не станет креститься, пока гром не грянет - будет меньше шансов успеть развернуть экспансию до коллапса цивилизации. Взять такой высокий цивилизационный барьер с первой попытки непросто - мы уже обсуждали, каким сложным путем человечество дошло до промышленной революции.

CКЭС для меня не самоцель, хотя они и являются одним из всего двух возможных источников колоссального роста энергетики в будущем. Здесь и сейчас СКЭС дают шанс начать космическую экспансию волевым путем, без большой прибыли на первых порах, но все же с некоторыми доходами, а не только с расходами.

Очень может быть, что этот шанс человечество профукает, заставить его я не могу. Я могу только излагать свою позицию.

[Shestoper]

Конечно, солнечную энергетику сильно дискредитировали гринписовские кретины и вот такие аферы:
http://khazin.ru/khs/1994455
По ссылке - разбор прожекта индивидуальных солнечных электростанций с литиевым аккумулятором в качестве накопителя энергии.
Высокая цена (в 3 раза дороже СБ) и низкий ресурс аккумулятора не позволит такой схеме конкурировать с сетевым электричеством (там, куда можно протянуть сеть).
У крупных солнечных электростанций методы накопления энергии совсем другие (например закачка воды в водохранилище). А космической станции накопители вообще не понадобятся - там энергия вырабатывается постоянно.

[benderr]

Shestoper пишет:
А космической станции накопители вообще не понадобятся - там энергия вырабатывается постоянно.

космической возможно не понадобятся,а вот наземной структуре-имхо понадобятся.потребление зависит от погоды,времени суток и прочего...а мечтаемая СКЭС фигячит постоянно...

[Shestoper]

Когда энергия не нужна - её можно просто не вырабатывать. В случае с турбомашинным циклом на СКЭС - напрямую перекачивать теплоноситель от нагревателя в радиатор, минуя турбины и электрогенераторы.

Но на практике энергию СКЭС в космосе удобно использовать например для дистанционного запитывания мощных ЭРД, или для работы микроволновых парусов, обеспечивающих отправку грузов к другим планетам.
http://sfw.so/1149006797-v-kosmos-na-mikrovolnovom-paruse.html
Когда на Земле потребление энергии будет минимально - СКЭС могут обслуживать запросы межпланетного транспорта.

[benderr]

Shestoper пишет:
Без космической экспансии наше будущее мрачно. Одним из ключевых элементов этой экспансии является грузоподъемный и дешевый космический транспорт.
Пусть этоттранспорт и будет дороже земного- но с современными ракетами при любом уровне автоматизацииэкспансия будет похожа на пропихивание верблюда в транспортное игольное ушко.

на ум приходит только гравицапа.
иные «дешевые и мочные» средства выведения ПН вскоре усугубят УЖЕ засраные мусором орбиты и послужат причиной: «наше будущее мрачно»(C).
imho

[benderr]

Shestoper пишет:
Без вынесения промышленности в космос Земля уже не так долго сможет выдерживать экспотенциальный рост земной энергетики. Даже если ресурсы найдутся - тепловое загрязнение Землю венерофирмирует.

наконец то! совершенно согласен. :!:

давно уже задаю себе вопрос: а разве СКЭС не увеличат « тепловое загрязнение»?

[Shestoper]

benderr пишет:
иные «дешевые и мочные» средства выведения ПН вскоре усугубят УЖЕ засраные мусором орбиты

Вот кстати чистить орбиты лучом мощного лазера - тоже СКЭС с лазерной энергопередачей годятся.
Вообще низкие орбиты сейчас стараются минимально загрязнять, к тому же они со временем  самоочищаются.
А очень крупные объекты на ГСО (СКЭС массой десятки тыcяч тонн штука) будет выгоднее перерабатывать после выработки ресурса, чем бросать и новые выводить с Земли.

[benderr]

Shestoper пишет:
Когда энергия не нужна - её можно просто не вырабатывать. В случае с турбомашинным циклом на СКЭС - напрямую перекачивать теплоноситель от нагревателя в радиатор, минуя турбины и электрогенераторы.

Но на практике энергию СКЭС в космосе удобно использовать например для дистанционного запитывания мощных ЭРД, или для работы микроволновых парусов, обеспечивающих отправку грузов к другим планетам.
 http://sfw.so/1149006797-v-kosmos-na-mikrovolnovom-paruse.html
Когда на Земле потребление энергии будет минимально - СКЭС могут обслуживать запросы межпланетного транспорта.

здорово! но это значительно усложняет и удорожает конструкцию СКЭС. не? :oops:

[benderr]

Shestoper пишет:
Вот кстати чистить орбиты лучом мощного лазера - тоже СКЭС с лазерной энергопередачей годятся.

и лазеры там будут? ну,это уже какойто «суперкомбайн» вырисовывается.

[Shestoper]

benderr пишет:
и лазеры там будут?

Передавать энергию на Землю можно либо микроволнами, либо лазером.
Для лазеров нужна небольшая приемная ректенна, но КПД передачи низкий, не более 20-30%. Для СВЧ КПД 50-70%, но приемник диаметром несколько км (правда дешевый - просто поле, покрытое проволочной сеткой).
Так что либо очень мощный СВЧ-источник, или очень мощная батарея лазеров на СКЭС все равно должна присутствовать. Их можно применять и для других целей, кроме передач на Землю. Лазер, например - даже как средство ПРО.

[benderr]

Shestoper пишет:
Передавать энергию на Землю можно либо микроволнами, либо лазером.
Для лазеров нужна небольшая приемная ректенна, но КПД передачи низкий, не более 20-30%. Для СВЧ КПД 50-70%, но приемник диаметром несколько км (правда дешевый - просто поле, покрытое проволочной сеткой).
Так что либо очень мощный СВЧ-источник, или очень мощная батарея лазеров на СКЭС все равно должна присутствовать. Их можно применять и для других целей, кроме передач на Землю. Лазер, например - даже как средство ПРО.

ну тему то я читаю.и лечебные дозы СВЧ на головы селян видел ранее.

а насчет лазера-ага! мне это тоже на ум пришло! тут только важным становится-кто рулит такой "СКЭС?"  :|

[benderr]

Shestoper пишет:
Их можно применять и для других целей, кроме передач на Землю.

вот я и говорю-цена СКЭС уже становится не столь мизерной,как просто«отражатель».верно? а пару страниц назад я читал,что энергия из космоса-«почти даром»...

[Shestoper]

benderr пишет:
цена СКЭС уже становится не столь мизерной,как просто«отражатель».верно?

А где я говорил про "просто отражатель"?

Есть несколько довольно проработанных проектов СКЭС, и нигде не идет речи про "просто отражатель".
Рассчитано. что эти проекты станут конкурентоспособны с наземными электростанциями при рабочем ресурсе 30 лет и стоимости выведения 100 $/кг.
В проекте петли Лофстрома при полной загрузке стоимость выведения должна снизиться вообще до 10 долларов в современных ценах.

benderr пишет:
энергия из космоса-«почти даром»...

Не почти, а совсем даром - если только есть приемники для неё.  

[Ded]

Shestoper пишет:
Не почти, а совсем даром - если только есть приемники для неё.

А также с учетом ее появления на орбите и последующего обслуживания.