通天塔轨道环太阳能发电系统电力系统工程课程设计.doc

通天塔太阳能发电轨道环系统 目前世界能源现状 在过去的一个世纪中，煤炭、石油、天然气等化石能源的开发与利用揭开了大工业时代的序幕，百年前后人类总的年能源供应量增长了近10倍。然而，无节制的资源开发和低效的能源利用造成了大量的资源浪费与日益严重的生态环境污染，人类的生存空间受到了极大威胁，在新的世纪里，能源科学不得不同时面对资源短缺与环境污染的双重压力， 根据美国能源信息署（EIA）必威体育精装版预测结果，随着世界经济、社会的发展，未来世界能源需求量将继续增加。预计，2020年世界能源需求量将达到达到128.89亿吨油当量，2025年达到136.50亿吨油当量，年均增长率为1.2%。对能源资源的争夺将日趋激烈，争夺的方式也更加复杂，由能源争夺而引发冲突或战争的可能性依然存在。 这些人类目前赖以生存的主要能源是不可再生的。用多少就少多少.化石能源耗尽是迟早的事情.世界煤炭已探明可采储量约10000亿吨可供开采近200年;世界石油已探明可采储量约1567亿吨可供开采约50年;世界天然气已探明可采储量约175.8万亿m3可供开采约70年. 节约能源，延缓化石能源枯竭的时间表，为新能源、可再生能源的开发利用留有充足时间已成为世界各国的共识。 化石能源终究有一天会枯竭。 我个人认为，最具发展前景、发展潜力的新能是太阳能和核能，尤其是太阳能，太阳能以其独具的储量“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性，使许多发达国家都把太阳能等可再生能源从原来的补充能源上升到战略替代能源的地位。 目前太阳能发电现状 太阳能发电方法有两种，一是太阳能热发电，一是太阳能光伏发电。 近几年国际上光伏发电快速发展，世界上已经建成了10多座兆瓦级光伏发电系统，6个兆瓦级的联网光伏电站。美国是最早制定光伏发电的发展规划的国家。1997年又提出“百万屋顶”计划。日本1992年启动了新阳光计划，到2003年日本光伏组件生产占世界的50%，世界前10大厂商有4家在日本。而德国新可再生能源法规定了光伏发电上网电价，大大推动了光伏市场和产业发展，使德国成为继日本之后世界光伏发电发展最快的国家。瑞士、法国、意大利、西班牙、芬兰等国，也纷纷制定光伏发展计划，并投巨资进行技术开发和加速工业化进程 发电系统原理图（截自日本动漫机动战士高达00） 通天塔系统类似于1895年俄罗斯科学家首次提出太空基本上就是一条长长的---一端固定在地球上，另一端固定在地球同步轨道的平衡物（如）上。在引力和向心加速度的相互作用下，被绷紧，太空梯将利用太阳能或激光能沿缆绳上下运动。 从距离地面3.6万公里的地球同步卫星向地面垂下一条至地面基站,并沿着这修建往返于地球和太空之间的电梯型飞船,往来运输物资。则可以让享受到更为惬意的太空旅行。 更重要的是,太空升降舱上天不需要携带大量燃料,预计所耗能量不过为宇宙飞船发射的1%。英一项测算显示,用运送一个人和行李的费用仅相当于目前用航天飞机运送的0.25%。负责太空升降舱研制的日本太空升降舱协会主席小野秋一(音译)说:“就像出国旅行一样,人人都可以坐着‘电梯’上太空。” 设置在高轨道环，由傍环而设的发电卫星收集太阳能后，将电力以微波的形式传送，由于直接传播的区域有限定，加上直接向地面传送微波有着一定的风险，所以采用了另外的对策。发电卫星将收集到的电力以微波的形式传送到高轨道环上的接收天线，再通过高轨道环及轨道电梯内的电缆送回地面，而低轨道环则是通过让磁性流体围绕轨道环奔走产生离心力，维持太空站的高度。 組成的部分 低地轨道环空间站（截自机动战士高达00） 低轨道环(空间站):位于近地轨道和中地球轨道间,距地表约1万km,透过流动于低轨道环的电磁波,产生离心力,将空间站维持在特定高度,为使脆弱的轨道电梯得以巩固、加强,并使之安定,其形态设计为全长10万3000km的巨大的环形结構,低轨道空间站里除了磁浮列车轨道以外,还有以轨道电梯为轴,围绕低轨道环所产生的重力区域,重力区由36 个小区域组合而成,平时以一定的速度缓慢地自转,产生的离心力可以作出类似地球的重力, 重力区是模仿地球上的商店街和游戏设施建造出来的,基于在宇宙中活动的人类精神健康所做出的考虑。 缆绳:缆绳是一条十份长且结实的绳子,上粗下细,用于连接地面与平衡锤,構成缆绳的理想才质为强韧且质轻的纳米碳管,不过现实中品质最好的碳管,都免不了有缺陷,纳米碳管也能强化传送能源电缆的导电性。 磁悬浮列车(升降机):依靠磁悬浮来回于地面与太空站,可运人和运货。 地上部分(地面基站):用于将缆绳固定在地面上,同时也是人与货物通往宇宙的入口 到外太空后,先放下用纳米碳管制成的主轴至地表,建造6