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段宝岩院士团队“逐日工程”取得阶段性成果 世界首个全链路全系统空间太阳能电站地面验证系统通过专家组验收

2022-06-14   西部网(陕西新闻网)   阅读量:87

    2022年6月14日记者获悉,西安电子科技大学段宝岩院士研究团队的世界首个全链路全系统空间太阳能电站地面验证系统(逐日工程)顺利通过专家组验收。这一验证系统突破并验证了高效率聚光与光电转换、微波转换、微波发射与波形优化、微波波束指向测量与控制、微波接收与整流、灵巧机械结构设计等多项关键技术。

    经由几位院士组成的专家团队深入、细致的现场考察、咨询交流等环节后,一致认为:该项目成果总体处于国际先进水平,其中欧米伽光机电集成设计、55米传输距离的微波功率无线传输效率、微波波束收集效率、聚光与天线等高精度结构系统功质比等主要技术指标位居国际领先水平。该成果对我国下一代微波功率无线传输技术与空间太阳能电站理论与技术的发展具有支撑性、引领性,应用前景十分广阔。

    2013年底,随着一份题为《关于尽早启动我国太空发电站关键技术研究的建议》的院士联名建议案获得批复,中国空间太阳能电站研究开始步入发展快车道。2017年,国家成立空间太阳能电站推进委员会。一年后,我国首个空间太阳能电站领域的省部级重点实验室“陕西省空间太阳能电站系统重点实验室”在西电挂牌。

    2018年12月23日,在“空间太阳能电站系统项目”启动仪式暨高峰论坛上,西电空间太阳能电站研究项目被命名为“逐日工程”。“逐日工程”空间太阳能电站地面验证系统位于西安电子科技大学南校区,其支撑塔为75m高的钢结构,验证系统主要包括五大子系统:欧米伽聚光与光电转换、电力传输与管理、射频发射天线、接收与整流天线、控制与测量。其工作原理,首先是根据太阳高度角确定聚光镜需要倾斜的角度,在接收到聚光镜反射的太阳光后,位于聚光镜中心的光伏电池阵,将其转化为直流电能。随后,通过电源管理模块,四个聚光系统转换得到的电能汇聚到中间发射天线,经过振荡器和放大器等模块,电能被进一步转化为微波,利用无线传输的形式发射到接收天线。最后,接收天线将微波整流再次转换成直流电,供给负载。

    段宝岩院士表示,最终实现天地之间的传输需要几代人的接续奋斗。在“逐日工程”项目组中,80后及90后科研人员占比达到61%,他们在多个子系统的磨合中,已经逐渐成长为理论功底与工程水平比翼齐飞的全能型人才。

    “我们搭建的这个地面验证系统,是全链路全系统的,实现了从跟日、聚光、光电转换、微波发射到微波接收整流等完整过程。这项研究工作可以为全链路全系统空间太阳能电站所涉及到的技术领域,提供一个齐头并进的发展环境,与此相关的技术与工程研究,都可以在这个‘两全’的技术包基础上,对供能方式进行个性化微调,从而实现设计的创新发展。”段宝岩说。

    西安报业全媒体记者 任娜