熱機發(fā)電與無線電能傳輸?shù)慕榻B及空間太陽能發(fā)電技術的研究進展

　　熱機發(fā)電

　　熱機發(fā)電與光伏發(fā)電相比有效率高、結構緊湊、運行成本低等優(yōu)點。熱機發(fā)電主要有三種循環(huán);Rankine循環(huán)、Brayton循環(huán)、Stirling循環(huán)斯特林發(fā)動機理論上具有最高的熱效率而成為熱機發(fā)電的首選 自由活塞式斯特林發(fā)動機的運動部件間沒有機械連接，無須潤滑、密封簡單、壽命長，非常適合在太空環(huán)境下工作。日本國家宇航實驗室1987年開始做 自由活塞式斯特林發(fā)動機模型 （NALSEM125. 125R， 500）的特性研究，其中125的效率達27%，500高達300o［-1。在空間微重力下熱機的設計、工質選擇、流體流動特性、傳熱特性、輻射換熱等都需要進一步深入研究。

　　無線電能傳輸

　　徽波猜電可行性

　　太空發(fā)電技術關鍵的一環(huán)就是微波送電。1993年。日美合作成功地進行了母子火箭間微波傳輸能量實驗，證實了微波輸電的可行性［s3。美國空間太陽能工業(yè)部還將進行一次從發(fā)電、輸電到接收、轉換全面模擬太空發(fā)電步驟的地面實驗，建造一個100kW光伏發(fā)電試驗裝置，主要用來驗證微波輸電的波束控制、傳輸效率、成本及穩(wěn)定性、可靠性和安全性等，預計總傳輸效率可達 65%一 75%［6j。在微波接收方面，俄羅斯用一種稱為 “回旋加速式微波轉換器”的管形裝置來代替微波接收天線陣。能將微波直接轉換成直流電，實驗室效率達 74%以上。目前的微波送電總效率為70寫左右。采用新型磁控管的微波發(fā)送器的效率已達到 85%，還須繼續(xù)提高。