宇宙で太陽光発電を行う計画

米国の企業Virtus Solisは、同社のStarshipロケットを使用して、宇宙での発電と送電に役立つ幅1キロメートルの太陽電池パネルを打ち上げる計画だ。

Virtus Solis社の軌道上太陽光発電システムのシミュレーション。写真： Virtus Solis

元スペースXのロケットエンジニア、ジョン・バックネル氏が設立したミシガン州のスタートアップ企業Virtus Solisは、4月中旬にロンドンで開催された国際宇宙エネルギー会議で、宇宙から太陽光発電を送信するというアイデアを発表したと、 Spaceが4月30日に報じた。Virtus Solisによると、スペースXのスターシップロケットは、宇宙での太陽光発電の競争に変化をもたらし、軌道上の発電所を地球ベースの多くの方法よりも安価にするだろうという。

近年、スペースXが先駆者となった再使用型ロケットの登場により、衛星の宇宙打ち上げコストは大幅に低下しました。同社は現在、貨物1キログラムあたり3,000ドル未満で打ち上げを行っていますが、国際宇宙ステーションよりも巨大な太陽電池パネルを必要とする宇宙太陽光発電には、それでもまだ高すぎます。

SpaceXは、スターシップロケットが完全に運用可能になれば、宇宙への衛星打ち上げコストが1キログラムあたり10ドルまで下がると約束している。この見積もりはやや楽観的かもしれないが、バックネル氏は、低軌道への打ち上げコストが1キログラムあたり200ドルを下回れば、宇宙太陽光発電は地上の原子力発電所や石炭火力発電所、天然ガス火力発電所の電力よりも安くなると述べている。

太陽光パネルは現在、地球上で最も安価な電力を供給しており、1メガワット時あたり30ドル未満です。しかし、夜間は太陽が照らないため、エネルギー専門家は他の再生可能エネルギー源で電力損失を補う方法を急いで模索しています。これまで、原子力、石炭、天然ガスは、夜間や悪天候時の需要を満たすためのバックアップ電源として機能してきました。しかし、石炭火力発電所は世界の排出量削減目標の達成を危うくし、原子力発電所ははるかにコストがかかります。

「原子力発電は1メガワット時あたり150ドルから200ドルのコストがかかる。我々のシステムを大規模に適用すれば、1メガワット時あたり約30ドルまでコストを削減できる可能性がある」とバックネル氏は述べた。

ヴィルトゥス・ソリス社は、直径1キロメートルの巨大な太陽電池パネルを建設し、最大幅1.6メートルのモジュールをロボットで軌道上で組み立てることを目指している。数百個のモジュールは、スターシップロケットでモルニヤ軌道に輸送される。モルニヤ軌道は、地球から最も近い地点が高度800キロメートル、最も遠い地点が高度3万5000キロメートルの楕円軌道である。

軌道上の衛星は地球を一周するのに12時間かかります。しかし、この軌道の性質上、宇宙船は最も遠隔地では11時間以上滞在することができます。そのため、2基以上の衛星をクラスター化することで、ある地域に恒久的な電力基地を提供することができます。16枚の太陽電池パネルからなるシステムが地球全体をカバーし、マイクロ波の形でエネルギーを地上の巨大な受信アンテナに送信します。

バックネル氏によると、同社は現在、宇宙太陽光発電の大きな障害となっている無線電力伝送の効率向上に取り組んでいるという。現在のシステムの効率は約5%だが、実用化には20%まで向上させる必要がある。2月、Virtus Solis社は2027年に電力伝送衛星を打ち上げ、宇宙での太陽電池組立試験を行い、1キロワット以上の電力を地球に送信する計画を発表した。同社は2030年までにメガワット級の商用太陽光発電所を建設したいと考えている。

アン・カン（宇宙によると）

出典: https://vnexpress.net/ke-hoach-san-xuat-dien-mat-troi-trong-vu-tru-4740663.html