回过神来的李云鹏看一下时间,便吩咐道:“各部门各就各位,开始第一次飞行测试。”
“收到!”
所有人屏气凝神,仔细按照昨天商量好的步骤,操作着飞艇升空。
这个飞艇的设计和蓝鲸完全不一样,该飞艇完全就是一个球形,因此内部的气囊材料和蒙皮材料使用量也是最少的,同时骨架部分也非常少。
直径85米的球形飞艇,内部气囊体积为30万立方米,整体重量为33吨。
半个小时后,飞艇快速飘海拔1.8万米的平流层之中。
同时也飞到了附近的飞艇测试场上空。
通过飞艇携带的监控摄像头,李云鹏可以清晰看到地面,还有在东南方向的太阳。
“调整光伏板的位置。”
“是。”
飞艇内部的可移动重心,也是飞艇内部的氢气储存罐等设备的位置,完全处于被氢气气体包裹的气囊,相当于大气囊内部套了一个小气囊。
通过移动这个内部的小气囊,可以改变球形飞艇的重心,从而可以调节飞艇的飞行姿势,让太阳能光伏板永远正对着太阳光。
整个飞艇表面有大约三分之一的面积覆盖了一次碳化硅纳米管光伏板,面积大概为7500平方米。
“姿势调节完毕,目前光伏板直面太阳光。”
“开启太阳光自动追踪系统。”
“是。”
李云鹏继续吩咐道:“开始启动线缆对接。”
“收到。”
工作人员控制着球形飞艇,飞到和测试场地临时布置的线缆接口上面,而测试场地的工作人员则手动将飞艇抛下来的电缆插入接口之中。
这种高强度线缆,并不是铜电缆,而是铝电缆,而且还不是普通的铝电缆,而是铝硅纳米管电缆。
这是研究超导汞硅纳米管替代品过程中,发现的一个材料,研究人员试图使用融合的铝液,替代汞或者镓,结果自然是失败了。
但是又不能说完全失败,因为这种铝硅纳米管的导电性能非常好,介于铜和银之间,而且整体强度不错,加上单位重量比较轻,有很多重要用途,至少可以取代铜线在导电线路上面的用途。
因此需要超长高强度电缆的李云鹏,从内部找到了这个材料,将之前重量差不多8吨左右的铜电缆,更换铝硅纳米管、碳化硅纳米管、绝缘胶套的新电缆,整体重量下降为2.6吨,这才保证了飞艇整体重量可以控制在33吨左右。
“李总监,电缆连接完毕。”
“开始输电。”李云鹏紧盯着数据显示屏幕。
随着工作人员按下输电开关。
球形飞艇开始向地面电力系统源源不断输送电力。
时间不知不觉过去了一个多小时。
李云鹏向一旁的电力工程师询问道:“谢组长,发电功率是多少?”
电力工程师抬起头来回道:“李总监,目前每平方米维持在681瓦左右。”
“681瓦?”
“就是每平方米光伏板每小时可以发电681瓦电能。”
“继续测试。”
“是。”
下午夕阳西下,然而1.8万米高空的太阳光还是相对强烈,主要是高度带来的太阳光角度影响,如果是在夏季高纬度地区,这个时间会更加漫长,甚至在极地附近,可以利用极昼全天候发电。
“今天一共发电多少个小时?”
听到李云鹏的询问,电力工程师谢博辉看一下记录:“今天一共发电8小时24分钟,因为我们早上八点半才升空,因此少了一个多小时的时间。”
“发了多少度电?”
“我看一下。”谢博辉低头翻了翻数据:“43158度电。”
“四万多度?还可以。”
谢博辉说一下了自己的看法:“李总监,如果是地面太阳能光伏板,效率大概只有一半左右,只有类似于雪域高原南部的日光城,才可以勉强和高空光伏对抗。”
李云鹏不置可否,他低头计算着一些数据。
按照全年平均每天发电10个小时计算,差不多每天就是5万度电,一年就是1825万度电。
目前太阳能上网电价已经下调,大概一度只有0.15元左右,未来还会继续下调。
一年单纯卖电,可以营收273.75万元。
而李云鹏估算过球形光伏飞艇的造价,整体大概着200万左右,主要是结构简单,加上比运输飞艇更少的设备和材料,才导致整体造价偏低。
当然,他估算这个价格是在大规模量产的情况下,这样才可以分摊科研成本,不然就造几艘,成本会飙到单艘几千万。
按照这个成本,差不多一年就可以赚回本钱。
平流层光伏飞艇的优势,就是平流层没有云层遮掩,空气中的颗粒物非常少,不容易出现尘埃附着光伏板,加上光照时长比地面长,受到的太阳辐射量也比地面多。
这些优点叠起来,就是白天超稳定的光伏发电系统。
加上新型飞艇的造价便宜,进一步提高了平流层光伏飞艇的可行性。
以前国内的太阳能光伏发电项目,一般多是建设在西北和雪域高原,因为这些地方的年光照时间比较长,所以整体太阳能资源量比较充沛。
但平流层的光照资源量是各地平等的,无论是雪域高原,还是江南,还是传统的光伏禁地巴蜀盆地,这些地区上方的平流层光照资源量是差不多的。
不过这种光伏飞艇也不是没有缺点,一旦真在当地布置平流层光伏飞艇项目,那该区域半径十几公里以内,飞机飞艇就不能靠近了,避免电缆缠绕到经过的飞机飞艇。
李云鹏放下平板电脑,看向同样留下来加班的气候学博士艾思考:“博士,你认为未来大规模布置光伏飞艇,会不会产生严重的环境影响?”
喝了一口公司在滇南合作生产的咖啡,艾思考博士眉头紧锁:“如果大密度布置,影响气候是必然的,因为这些光伏飞艇就像一片片人造乌云,一直笼罩在上空,这会导致地面接收到的光热减少,从而让地面的年积温下降。”
“那博士你认为密度在多少,比较合适?”
对于李云鹏这个问题,艾思考博士摇摇头:“我需要借用公司的超算进行模拟计算,才可以给你一个准确的答案,不过我大概估算了一下,平流层光伏板的面积不能超过地面面积的万分之一,这是一个比较合适的上限。”
“万分之一?”
“嗯。”艾思考再次喝了一口咖啡:“以民勤县为例,当地面积为1.59万平方公里,也就是说这里的光伏飞艇,最多可以布置159万平方米平流层光伏板。”
“也就是说,我们全国的陆地加海域,加起来只能布置十几亿平方米平流层光伏板?”李云鹏陷入了沉思。
艾思考知道李云鹏心有不甘,不过他还是劝说道:“李总监,其实这个规模已经非常庞大了,假如是14亿平方米,那每年差不多可以发电3.4万亿度电。”
“抱歉,我失态了。”李云鹏刚才确实心有不甘。
然而生态和气候,是必须考虑的问题。
一旦光伏板面积突破限制,可能会导致气候异常,这样反而会得不偿失。
艾思考博士继续说道:“其实李总监你这个项目还是相对幸运的,至少未来可以投入商业化运行,而西科大在搞的逐日工程,还有中科院搞的外太空太阳能发电项目,几乎是看不到成功的希望。”
“哦?为什么?”李云鹏并不清楚这些项目的详细情况。
“逐日工程就是验证微波输电技术的。”艾思考博士参与过一部分内容,他主要做光伏发电的生态影响方面的研究工作,再次喝了一口咖啡,他叹了一口气:
“哎,微波输电的生态风险估计更加严重。”
李云鹏也反应过来了:“微波会持续加热大气层?”
“嗯,正如李总监所言,微波会持续加热大气层,无论是微波输电,还是激光输电,从外太空获得的能量,最后达到地面接收站的电能,大概只有32%左右,剩下的都消耗在输送路途上,而大气层就是输电损耗最大的路段。”
闻言,李云鹏结合自己知道的知识,便清楚艾思考博士的担忧了。
从外太空进入地球的能量,有大约一大半的能量被大气层吸收了,这些能量显然不会凭空消失,而是留在了地球大气层之中。
这确实比平流层光伏发电项目的危害更加可怕。
毕竟平流层光伏发电的能量,本来就是要进入地球的,现在只是提前被转变成为电能,同样还是使用在地球内部的系统之中。
可是外太空光伏发电的能量,有很大一部分是额外的能量,这些能量本来是不会进入地球的能量系统之中,现在被人类利用微波和激光技术,输入到地球的能量系统之中,这种额外的能量,显然会带来巨大的变量。
因此艾思考博士并不看好外太空光伏发电。
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