211service.com
Opstart til Beam Power from Space
En startup forsøger at generere strøm i rummet til brug på Jorden – en gammel idé, der aldrig er blevet prøvet, mest fordi det er for dyrt, men også fordi folk er bekymrede for, at det vil stege fugle under flugten.
Kredit: Mafic Studios
En af de største langsigtede udfordringer med solenergi er, at det ikke fungerer godt, når det er overskyet, og det holder helt op med at fungere om natten. De fleste foreslåede løsninger har at gøre med lagring af energi fra solen, men en mere eksotisk måde at omgå dette problem, først foreslået i slutningen af 1960'erne, involverer at placere solpanelerne i rummet, hvor solen altid skinner. Strømmen ville derefter blive overført til Jorden i form af en slags elektromagnetiske bølger, sandsynligvis lasere eller mikrobølger, til en jordbaseret station, der derefter kunne levere strøm til kunder over eksisterende transmissionslinjer. Regeringen har brugt 80 millioner dollars over årtier på at undersøge denne tilgang, men indtil videre er der ikke bygget pilotanlæg.
Nu Solar Corporation, en startup baseret på Manhattan Beach, Californien, forsøger at få ideen i gang. Det arbejder med det californiske forsyningsselskab Pacific Gas and Electric (PG&E), som har til hensigt at indgå en elkøbsaftale med virksomheden. Hvis aftalen godkendes af tilsynsmyndighederne, vil forsyningen fra og med 2016 købe 200 megawatt strøm fra Solaren til en ikke-oplyst pris – det vil sige, hvis opstarten kan få et system ud i rummet og til at fungere inden da. Virksomheden har allerede valgt et sted i Californien til modtagestationen; det har ikke sagt præcist hvor, men det vil være tæt på en PG&E understation og vil ikke kræve langdistancetransmissionsledninger.
Solaren har ikke frigivet mange detaljer om systemet. CEO Gary Spirnak siger, at det konceptuelt er det samme som kommunikationssatellitteknologi: den bruger solpaneler til at generere elektricitet, som sendes til Jorden i form af radiobølger, som modtages af antenner på Jorden. I en Q & A udgivet af PG&E sagde han, at designet er en væsentlig afvigelse fra tidligere bestræbelser, så det vil være økonomisk gennemførligt. Det første system vil efter sigende være i stand til at generere 1.000 megawatt - på størrelse med mange konventionelle kraftværker. Virksomheden skal rejse milliarder af dollars for at bygge anlægget. Lige nu har den kun 10 ansatte.
Ifølge en 2007 rapport (PDF) fra den føderale regering National Security Space Office , rumbaseret sol er nu teknisk mulig som følge af fremskridt inden for solceller og robotter til byggeri, blandt andet. Men de designs, som den anså, ville være alt for dyre til at levere den slags generelle formål, base-load power, som Solaren har til hensigt at sælge. I stedet anbefalede regeringskontoret, at de første systemer blev udviklet til at sende magt til tropper på forreste militærbaser, da militæret har råd til at betale en præmie. Lige nu skal sådanne baser betale en størrelsesorden mere for deres elektricitet, end de fleste kunder gør. Strømmen kunne også bruges til at lave syntetiske brændstoffer til at kompensere for diesel- og jetbrændstof, der kan koste $20 pr. gallon i en krigszone.
Allerede dengang var rapporten skeptisk over for de første rumbaserede kraftværkers økonomiske succes. Alene raketopsendelserne kunne være et stort problem: Rapporten anslog, at bygning af kun et kraftværk ville kræve 120 opsendelser, mens USA kun opsender omkring 15 om året (fra 2007). Selv med [Department of Defense] som ankerlejerkunde til en pris på 1-2 USD pr. kilowatt-time … når man overvejer risiciene ved at implementere en ny ubevist rumteknologi og andre store forretningsrisici, er business casen for [rumbaseret solenergi] power] ser stadig ikke ud til at være tæt på i 2007 med de nuværende muligheder (primært lanceringsomkostninger), hedder det i rapporten.
Solaren hævder at have løst disse lanceringsomkostninger med sit nye design. Det efter sigende kan bygge sit første kraftværk med kun fire eller fem opsendelser.
En anden almindelig bekymring er sikkerhed. Vil udstråling af enorme mængder strøm skade fugle eller fly, der krydser en stråles vej? Eller hvad hvis strålen ikke er rettet ordentligt og sender sin kraft ind i midten af en by? Ifølge regeringens rapport er disse bekymringer ubegrundede. I det system, som den analyserede, ville strålens intensitet være cirka [en sjettedel] af middagssollys, med strømmen absorberet over en bred vifte af antenner. Fordi mikrobølgestrålerne er konstante, og konverteringseffektiviteten er høj, kan de udstråles ved tætheder, der er væsentligt lavere end sollys og stadig levere mere energi pr. arealanvendelse end jordbaseret solenergi, som til sammenligning kun genererer elektricitet omkring en fjerdedel af gang, hedder det i rapporten. Intensiteten ville være mindre end intensiteten af mikrobølger, som ifølge apparatstandarder tillades at lække ud af mikrobølgeovne, hævder rapporten. [Opdatering: Dette ser ikke ud til at være nøjagtigt. Hvis energien virkelig er en sjettedel af energien fra solen, som exaerospaceace påpeger nedenfor, ville dette være cirka tre gange den tilladte grænse for mikrobølger. Men en sjettedel af energien fra solen lyder stadig ikke for farligt. Selvfølgelig kan solen give nogle ret grimme forbrændinger, hvis du bliver for længe ude i den. Bedst ikke at stå rundt under strålen.] Hvis strålen skulle vandre over en by, ville resultaterne være antiklimaktiske, hedder det i rapporten.
Men selvom Solaren kan rejse de penge, den har brug for, og overbevise folk om, at systemet er sikkert, kan det stadig møde modstand fra andre regeringer rundt om i verden – for eksempel vil mange regeringer være bekymrede for, at det kan bruges som et våben. Kompleksiteten i at forhandle enhver form for internationale juridiske og politiske aftaler, der er nødvendige for udviklingen af [rumbaseret solenergi] vil kræve betydelige mængder tid (5-10 år), hedder det i rapporten.
I sidste ende, på grund af de mange forhindringer for teknologien, anbefaler rapporten, at regeringen bygger et pilotanlæg for at demonstrere teknologien, hvilket tyder på, at kun regeringen har ressourcerne til at få det til at ske. Den siger, at senere, når først teknologien er bevist, og omkostningerne til lanceringer falder, kan det blive økonomisk rentabelt. Solaren synes at tro, at den har fundet veje til at omgå disse problemer. Det bliver spændende at se, hvad de finder på. Indtil videre er det svært at se aftalen med PG&E som mere end smart markedsføring for virksomheden og forsyningen.
Kredit: Mafic Studios