雨や曇りでも太陽光エネルギーを活用するなら、宇宙から送ればいい：「宇宙太陽光発電」の研究開発が進行中

中国の科学者は、1970年代から、宇宙における太陽光発電の構想を持っていたと言います。中国は、地上のエネルギー資源は全て米国に押さえられていると考え、また、米国にエネルギー資源輸送を止められるのを恐れています。
宇宙から直接中国に電力を送れるのであれば、中国は米国の妨害を怖れる必要はなくなるでしょう。また、宇宙での太陽光発電は、地上での太陽光発電の6倍の発電強度があると言います。この技術を中国が欲しがるのは当然だと言えます。
中国は、2021年から2025年にかけて、中型小型の太陽光発電装置を打上げて実験を行い、2030年には次のステージに入り、メガワット級の実験太陽光発電装置を製造して地上3万6千キロメートルの静止軌道に乗せ、2050年までにギガワット級の太陽光発電装置を商業的運用を開始するとしています。
しかし、中国の科学者は、宇宙太陽光発電装置の重量は1,000トンにもなると予測しています。2019年12月に中国が発射に成功した「長征5号」ロケットは、現在、低軌道に25トン、静止軌道であれば14トンのプラットフォームを運搬することができますが、それでも、とても足りません。
記事では、数千個の部品を打上げて宇宙で組み立てる技術について触れていますが、中国は、3Dプリンターを用いて宇宙で発電装置を製造するとしています。これによって、小型部品を何度も宇宙に打ち上げる手間を省くことができるとしています。しかし、3Dプリンターを用いて宇宙で装置を製造するとしても、同等以上の重量の材料を宇宙に運搬しなければならないことに変わりはないように思うのですが。
記事にもあるとおり、米国は政府の関与が薄く、技術開発がなかなか進んでいません。日本も宇宙太陽光発電を研究して10年になりますが、実用までには時間がかかるでしょう。これまで中国は、技術開発の際には、米国などから技術を盗むなどして取り込んできました。それでも中国は、共産党が全ての国内資源を動員することができます。中国が初めて新しい技術開発の先頭に立つのかどうか、今後の開発競争の状況に注意する必要があります。

ぶっちゃけコスパ悪すぎと思います。宇宙ステーションとかの給電用であればいいと思いますけど。

ご参考。

宇宙太陽光発電システム（SSPS）について
http://www.kenkai.jaxa.jp/research/ssps/ssps-ssps.html

宇宙で太陽光発電を行い、マイクロ波で地球に送る ――京大・篠原教授が挑むワイヤレス給電の近未来
https://www.mugendai-web.jp/archives/6252


宇宙空間に持っていくとホコリとかつかないからいいと思ったけど、結局宇宙線などの影響で劣化はするとのこと。運用・維持管理コスト、効率を含めて誰か詳しい人計算していただけませんか。

まあ、昔からある話で、いつまでも「夢の技術」のままだが、電送技術が進歩すれば実用にかなう可能性は出てくる。それでもデブリの問題や宇宙空間にインフラをおくリスクというのはなくならないが。

太陽宇宙発電(SPS)のアイディアは、1968年に米国のP.Glaser によって最初に提案され、1976 年に、米国エネルギー省(DOE)とNASAにより本格的な研究が開始されました。

当時は第一次石油ショックの後で、エネルギー源多様化の観点から代替エネルギーが嘱望されていました。大規模で広範なフィージビリティスタディ「SPS:概念構成と評価計画」の成果として、 1979 年にリファレンスシステムが発表されます。

この計画は、寸法が5 km × 10km、重量が約 5万t の巨大な構造物で、10GW の出力があり、赤道上高度 36,000km の静止軌道に毎年2機ずつ合計 60 機を打上げて米国の全電力を供給するという野心的で壮大なものです。。

しかしな、技術的には致命的な障害はないと評価されながらも、技術的リスク、コスト競争力、必要投資額の面から実現性に乏しいと判断され、また、国家財政の緊縮、エネルギー危機の消滅もあって、1980年にSPSの研究は中止されます。

その後、1990年代の後半に、環境問題への関心の高まりにより、再びNASAにおいて「フレッシュルック」計画が開始。この計画では、リファレンスシステムを大幅に見直し、より現実的な構想が追求。提案された中の代表的なモデルとしては「サンタワー」型や「ソーラーディスク」型の概念がありました。

日本では、1987 年に宇宙科学研究所(現:宇宙航空研究開発機構JAXA) により、10MW 規模のパイロットプラント SPS2000が提案されています。これは高度1100km の赤道周回LEOに打ち上げて、赤道周辺の開発途上国に送電することを想定したものですが、衛星の周期は約2時間で、衛星から1カ所の地上アンテナに送電できる時間は4分/周回程度となるため、2時間のうち4分しか送電できず、平均供給電力は約250kWとなります。

さらに、1990 年代初め、通商産業省工業技術院(現:産業技術総合研究所)の ニューサンシャイン計画の一環として、SPS実現性の検討が行われ、1GW 級SPSの基本構想がまとめられています。建設コストは 2兆4000億円、発電コストは23 円/kWhとの見積もり。

あと３倍くらい続く・・・笑

夢もあり、ロジックも確かにそうですが、投資対効果に合わず、実現は難しそうです。

単位面積当たりの光エネルギーの量は地表よりも宇宙の方が大きいです。
それは、光は空気に散乱されて、エネルギーを失うからです。
しかし、それは赤外線レーザーも同じで地表に届くまでに減衰し、エネルギーを失います。
もちろん、レーザーは太陽光と違い短波長の光のため、直線的な指向性が強く減衰しにいくですが、減衰しないわけではありません。

そのために、宇宙にロケットを飛ばし、設備を備えるのですから、途方もない金額がかかるものの、得られる収益は見合わないのではないかと思います。

ガンダム00では軌道エレベーターと地球軌道上太陽光発電システムを設営・保持できたのはその莫大なコストから大国３つだけだった。石油の枯渇した中東は今のような権益を保持出来ずひたすらに紛争が続くだけの地域になっていた。　
すんごい未来の技術の話をする時にはSFは良いシミュレーションになるなあと思う。

あと雨風が無いから温湿度サイクル試験的な耐久性は太陽電池にとっては地球よりも宇宙が優しいが、宇宙は温度の高低か激しいのでそれはそれで過酷な信頼性が求められる気がします。

宇宙では、巨大な柔軟構造物を展開できるので、発電は全く問題ないですが、大きな課題は「伝送」です。

効率と、正確なポインティングを、どう解消するか？ですよね。

※個人的な見解であり、所属する会社、組織とは全く関係ありません

盲点！！笑
太陽の近くで、熱に耐えうる太陽光発電装置を建設したら電気発電し放題ですよね。