De European Space Agency ontwikkelt plannen voor zonne-energiecentrales in de ruimte

De voltooiing is gepland voor eind 2023, onder leiding van parallelle contracten Arthur D. Weinig En Thales Alenia Ruimte Italië, respectievelijk. Deze concepten zullen dienen als bijgewerkte referentie voor de algehele inspanningen van SOLARIS en als leidraad voor de reeks specifieke onderzoeks- en ontwikkelingsactiviteiten die zullen volgen.

Het idee achter zonne-energie in de ruimte is om zonne-energie te verzamelen waar deze continu en in overvloed beschikbaar is, in een baan rond de aarde, ongestoord door plaatselijk weer of duisternis, en deze vervolgens draadloos naar de aarde te sturen waar ze nodig is. Het concept vormt eerder een aanvulling op dan concurreert met terrestrische hernieuwbare energiebronnen, omdat op ruimte gebaseerde zonne-energie 24 uur per dag, 7 dagen per week betrouwbare energie beschikbaar kan maken, waardoor de broodnodige stabiliteit van het elektriciteitsnet wordt geboden terwijl het aandeel van hernieuwbare energiebronnen nog steeds toeneemt. . op grootschalige opslagoplossingen.

SOLARIS is goedgekeurd in ESA-Raad op ministerieel niveau In november 2022 als onderdeel van Component 1 van het huidige programma General Support Technology. Het doel is om in samenwerking met de Europese industrie de komende twee en een half jaar studies en technologische ontwikkelingen uit te voeren om de voordelen, implementatieopties, commerciële kansen en risico’s van zonne-energie in de ruimte te beoordelen als bijdrage aan de “NetZero” decarbonisatie van terrestrische energie voor Europa .

De resultaten van SOLARIS zouden Europa in staat moeten stellen om tegen eind 2025 een weloverwogen beslissing te nemen over het al dan niet doorgaan met een volledig ruimtegebaseerd zonne-ontwikkelingsprogramma op commerciële schaal, te beginnen met een sub-orbit demonstrator om energie van de ruimte naar de aarde over te brengen .

“Deze contracten zijn voor Europese eerste conceptstudies van zonne-energie in de ruimte in meer dan 20 jaar, dus vandaag vormen ze een belangrijke stap”, merkt Sanjay Vijendran, ESA-hoofd van SOLARIS op. “We beginnen echt met een witboek om een ​​bijgewerkt ontwerp te krijgen van hoe werkende zonnesatellieten eruit zouden kunnen zien, om veelbelovende ideeën op te doen van overal waar we kunnen en om te profiteren van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van ruimte- en aardetechnologieën.”

De blanco-bladbenadering van de systeemstudies breidt de methodologie voor het verzenden van zonne-energie vanuit een baan uit, legt Sanjay uit: “De studies zullen het breedst mogelijke scala aan opties bekijken, inclusief het onderzoeken van alle verschillende manieren om energie veilig en efficiënt te verplaatsen, helemaal naar de aarde: radiofrequentie-uitzendingen, lasers en eenvoudig Het weerkaatst zonlicht naar zonneparken op de grond.

We zijn blij dat we grote spelers op het gebied van energie hebben, zoals het Franse elektriciteitsbedrijf Engie en Italiaanse voorzieningen Enel, vermeld als leden van de studieconsortia, als weerspiegeling van de potentiële waarde die de energiesector in de toekomst al in deze hoedanigheid ziet. Het is belangrijk dat we de energiesector vanaf het begin bij deze ontwikkeling betrekken en luisteren naar hun behoeften, zodat we vanaf het begin weten dat we iets bouwen dat eindgebruikers willen en gebruiken.”

Ongebruikelijk voor systeemconceptstudies in een vroeg stadium, worden deze studies door ESA uitgevoerd alsof het vluchtprojecten zijn, in een snel tempo en met rigoureuze mijlpalen, omdat hun resultaten bepalend zullen zijn voor de vervolgstudies die gepland zijn voor de demonstratiemissie op een subschaal evenals onderzoeksprojecten in technologieën Specifieke masters die SOLARIS zal ondersteunen.

Beide onderzoeken worden gefinancierd door de voorbereidingscomponent van ESA, onderdeel van de kernactiviteiten van het bureau, dat nieuwe ideeën op het gebied van ruimtemissies en technologie ondersteunt. Daarnaast zal financiering voor SOLARIS’ onderzoeks- en technologieontwikkelingsprojecten worden verstrekt via het Long-Term Public Support Technology-programma van het Europees Ruimteagentschap.

“Deze activiteiten tonen het belang aan van de voorbereidingscomponent van ESA bij het ondersteunen van ambitieuze ideeën om werkelijkheid te worden”, zegt Leopold Semmer, hoofd van het Office for Advanced Studies and Concepts bij ESA. “De door de voorbereiding gefinancierde activiteiten helpen de ESA de interesse van de Europese industrie in nieuwe onderwerpen te beoordelen en de basis te leggen voor toekomstig onderzoek en technologische ontwikkeling om dit te bereiken.”

SOLARIS vindt plaats in een tijd van groeiende wereldwijde belangstelling voor energie uit de ruimte. In de Verenigde Staten werd in januari de Space Solar Power Demonstrator-satelliet van Caltech in een baan om de aarde gelanceerd om sleuteltechnologieën te testen, waaronder transmissie van microgolfzonne-energie in de ruimte. Japan plant een testmissie in 2025, terwijl China zijn eigen demonstratie heeft in 2028, met een testfaciliteit voor draadloze krachtoverbrenging die al op de grond staat. Ondertussen is de Britse regering in gesprek met Saoedi-Arabië om koolstofneutrale elektriciteit uit de ruimte te leveren aan haar slimme stadsregio, NEOM.

“Er zijn veel fundamentele redenen waarom op ruimte gebaseerde zonne-energie haalbaarder en wenselijker lijkt dan ooit”, voegt Sanjay toe. Deze omvatten de dalende kosten van lancering in een baan om de aarde met de komst van herbruikbare draagraketten, de dalende kosten van satelliethardware door massaproductie – zoals blijkt uit nieuwe constellaties zoals Starlink en OneWeb – en trends in de richting van zeer modulaire zonnesatellietontwerpen.

“Bovendien hebben ruimterobotica en inzamelings- en servicetechnologieën in de ruimte de afgelopen twee decennia een lange weg afgelegd, wat nodig zal zijn om zonne-energiecentrales te bouwen en te onderhouden. Tot slot, de enorme uitdaging om in de komende 25 jaar naar Net Zero te gaan jaren met bestaande technologieën – en de gevolgen Als we dat niet doen – moeten we alternatieve oplossingen onderzoeken die ervoor kunnen zorgen dat we ons doel bereiken.”

Klik hier voor meer informatie over Solaris. Volg voor het laatste nieuws Esa Solaris is op LinkedIn.