空間太陽(yáng)能電站。空間太陽(yáng)能電站英文縮寫SSPS(space solar power station)凝聚了半個(gè)多世紀(jì)以來地球上最聰慧的腦細(xì)胞持之以恒的思考與努力。簡(jiǎn)單講,其主要由“發(fā)”“送”“收”三部分組成。首先在太空中通過大型太陽(yáng)能電池陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,繼而將電能轉(zhuǎn)化為微波,接著通過微波發(fā)射天線將能量傳輸?shù)浇邮仗炀€,最后由接收天線將接收到的微波轉(zhuǎn)化為電能,供用戶使用。一句話概括,這是一套在地球軌道上收集太陽(yáng)能,再無線傳輸?shù)浇邮仗炀€的發(fā)電系統(tǒng)。
歐米伽空間太陽(yáng)能電站方案。歐米伽方案利用了球形聚光器線聚焦域的特點(diǎn),將聚光器設(shè)計(jì)為任意軸對(duì)稱的回轉(zhuǎn)體,采用線饋源聚焦。課題組通過微波菲涅爾場(chǎng)理論的初步分析,計(jì)算出了收、發(fā)天線系統(tǒng)規(guī)模,估算了相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)指標(biāo)。此外,設(shè)計(jì)了一種無線耦合的方式進(jìn)行能量傳輸管理結(jié)構(gòu),光電轉(zhuǎn)換所獲得的直流電可通過傳輸電纜,送至高功率微波發(fā)射天線。發(fā)射天線通過大跨度調(diào)整索連接于主反射體“南北極”區(qū)域,連接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量可大幅度降低。
歐米伽空間太陽(yáng)能電站方案三大創(chuàng)新點(diǎn)。一是提出了歐米伽空間太陽(yáng)能電站(SSPS-OMEGA)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案,包括:聚光與微波系統(tǒng)分布式設(shè)計(jì)、“球面-線聚焦”聚光模式等,可為我國(guó)未來建造空間太陽(yáng)能電站提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。二是建立了多物理場(chǎng)耦合理論模型,揭示了空間復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境因素對(duì)微波功率無線傳輸效率的影響機(jī)理,提出了基于場(chǎng)耦合理論模型與影響機(jī)理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法,為該項(xiàng)目的成功研制奠定了理論基礎(chǔ)。三是突破并驗(yàn)證了高效率聚光與光電轉(zhuǎn)換、微波轉(zhuǎn)換、微波發(fā)射與波形優(yōu)化、微波波束指向測(cè)量與控制、微波接收與整流以及高精度機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),微波波束收集效率、微波功率無線傳輸效率、功質(zhì)比等等主要技術(shù)指標(biāo)位居國(guó)際領(lǐng)先水平。