До 2040 г. цената на слънчевата енергия от космоса ще се изравни с тази на ядрената енергия и енергията от приливите и отливите

Прехвърлянето на електроенергия от космоса към Земята с помощта на орбитални слънчеви електроцентрали може да стане икономически изгодно към 2040 г., сочи проучване, възложено от правителството на Обединеното кралство. В доклада се предвижда рязко намаляване на нормализираната цена на електроенергията (LCOE) за малките космически станции през следващото десетилетие. Това ще се случи отчасти благодарение на по-евтините изстрелвания на ракетите.

Цената на електроенергията за тези системи ще спадне от 0,335-0,595 паунда (0,455-0,809 долара) за кВтч през 2030 г. до 0,087-0,129 паунда за кВтч през 2040 г. Това ще позволи на базираното в космоса производство на слънчева енергия да се конкурира с ядрената енергия и енергията от приливите и отливите, твърдят авторите на проучването.

Слънцето, което никога не залязва

Идеята за улавяне на слънчева енергия в космоса и предаването ѝ към Земята престава да бъде научна фантастика и се превръща в конкретен икономически план. Космическата слънчева енергетика (SBSP) ще стане напълно конкурентоспособна на наземните алтернативи до 2040 година. Основният двигател на тази промяна е рязкото поевтиняване на извеждането на товари в орбита, благодарение на ракетите за многократна употреба като Starship на SpaceX.

За разлика от наземните панели, орбиталните станции не зависят от атмосферните условия, денонощния цикъл или сезоните, като осигуряват постоянен поток от чиста енергия 24/7.

Технологията работи по следния начин: слънчеви панели в орбита преобразуват постоянния ток в радиочестотен сигнал, предават го на Земята, където приемна антена го преобразува обратно в постоянен ток. Компаниите, разработващи космически слънчеви електроцентрали, твърдят, че те могат да компенсират нестабилността на наземните възобновяеми енергийни източници – вятърни и наземни слънчеви електроцентрали.

Пътят към икономическа ефективност

Ключов фактор за намаляване на разходите ще бъдат изстрелванията. Според проучването изстрелванията съставляват повече от 50% от разликата в LCOE. В изчисленията е използвана очакваната производителност на ракетата Starship на SpaceX: очаква се до 2040 г. извеждането на товари в ниска околоземна орбита да струва между 550 и 770 паунда на килограм, като полезният товар ще достигне минимум 100 тона. Разходите за изстрелване на мегаракетата в ниска околоземна орбита ще намалеят линейно с 30% между 2030 и 2040 г.

Моделирането показва, че слънчевите панели на висока елиптична орбита ще могат да захранват Великобритания средно през 95,7% от годината. Чрез инсталиране на батерийни системи за съхранение в близост до приемната антена би било възможно да се осигури непрекъснато електрозахранване.

Изследователите са проучили възможността за разполагане на приемни станции в Абърдийн (Великобритания), Едмънтън (Канада) и Сапоро (Япония). Потенциалните пазари включват малки островни държави, минно дело, производство на желязо и стомана, центрове за данни и производство на екологичен водород.

В доклада се подчертава, че първите малки системи ще се нуждаят от подкрепа от публичния и частния сектор през 2030 г., но тази зависимост може да стане незначителна до 2040 г. Разработването на малки инсталации на свой ред ще намали разходите и рисковете за бъдещи мащабни проекти с 16-27%.