จีนตั้งเป้าสร้างสถานีพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศ เก็บแสงอาทิตย์ตลอด 24 ชั่วโมง

 

 

 

ฉงชิ่ง เมืองทางตะวันตกเฉียงใต้ของจีน ไม่ใช่สถานที่ในอุดมคติสำหรับจัดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากฉงชิ่ง มีหมอกปกคลุมคิดเป็นกว่า 1 ใน 3 ของวัน และแทบตลอดทั้งปี

 

 

แต่นักวิทยาศาสตร์ กล่าวว่าเร็ว ๆ นี้ จีนจะมีสถานที่ทดลองแห่งแรก เพื่อทดสอบเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการ ให้จีน 'ส่ง-รับ' พลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศได้ในอีกประมาณสิบปีข้างหน้า

 

 

การเก็บเกี่ยวพลังงานจากดวงอาทิตย์และส่งกลับมายังโลก ด้วยการใช้โครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ แทบจะเป็นเรื่องในจินตนาการ แต่ตามแผนของจีน พวกเขาจะจัดตั้งสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 1 เมกะวัตต์ บนอวกาศภายในปี 2030

 

 

และภายในปี 2049 ขณะที่สาธารณรัฐประชาชนจีน เฉลิมฉลองครบรอบ 100 ปีการก่อตั้งประเทศ คาดว่ากำลังการผลิตรวมของสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ จะเพิ่มขึ้นเป็น 1 กิกะวัตต์ ซึ่งเทียบเท่าเครื่องปฏิกรณ์พลังงานนิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดที่เคยมีมา

 

 

เมื่อสามปีที่แล้ว ศูนย์ทดสอบภาคพื้นดิน มูลค่า 100 ล้านหยวน (ราว 514 ล้านบาท) ในหมู่บ้านเหอปิ่ง เขตบิชาน ที่สร้างเพื่อโครงการพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศแห่งชาติ ต้องล้มเลิกไป จากปัญหาเรื่องต้นทุน, ความเป็นไปได้ และความปลอดภัยของเทคโนโลยี ทั้งนี้ ตามข้อมูลจากเว็บไซต์ของรัฐบาลเขต ระบุว่า โครงการดังกล่าว กลับมาดำเนินการอีกครั้งเมื่อเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา

 

 

 

 

 

หนังสือพิมพ์ China Science Daily ของจีน อ้างคำกล่าวของ จง หยวนช่าง ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับโครงการนี้ ระบุว่า การก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกในโครงการดังกล่าว จะแล้วเสร็จภายในสิ้นปีนี้ เนื่องจากกำหนดเส้นตายที่แน่นอนไว้แล้ว

 

 

โดยจะพัฒนาวิธีทำให้ลำแสงพลังงานเข้มข้น ทะลุผ่านเมฆได้อย่างมีประสิทธิภาพ และกระทบเข้ากับสถานีภาคพื้นดินโดยตรงและแม่นยำ โดยมีนักวิจัยจากบิชานดูแลรับผิดชอบโครงการเหล่านี้

 

 

วิธีนี้มีศักยภาพมากกว่าโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่แปลงแสงแดดโดยตรง ซึ่งอาจมีประสิทธิภาพไม่เพียงพอ เนื่องจากใช้การได้แค่ช่วงกลางวัน อีกทั้งชั้นบรรยากาศจะสะท้อนหรือดูดซับพลังงานในแสงแดดไปเกือบครึ่ง

 

 

 

 

 

ตั้งแต่ปี 1960 นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรอวกาศ เริ่มสนใจแนวคิดเรื่องสถานีพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศ เนื่องจากสถานีไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบ geo-stationary ระดับความสูง 36,000 กิโลเมตร ขึ้นไป สามารถหลีกเลี่ยงเงาของโลก และรับแสงอาทิตย์ได้ตลอด 24 ชั่วโมง

 

 

การสูญเสียพลังงานในชั้นบรรยากาศ ยังสามารถลดลงให้เหลือน้อยที่สุด (ประมาณ 2%) โดยการส่งพลังงานในรูปแบบคลื่นไมโครเวฟความถี่สูง ซึ่งในช่วง 2-3 ทศวรรษที่ผ่านมา มีการนำเสนอสถานีไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์หลากหลายแบบจากทั่วโลก แต่ก็เป็นไปตามทฤษฎี เพราะมีความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญหลายอย่าง

 

 

แม้ว่า นิโคลา เทสลา วิศวกรและนักประดิษฐ์ชื่อดัง จะเผยแพร่แนวคิดนี้ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 แต่เทคโนโลยีนี้จำกัดการใช้งานไว้เพียงระยะใกล้เท่านั้น เช่น ที่ชาร์จไร้สายสำหรับสมาร์ทโฟน เป็นต้น

 

 

 

 

 

ข้อมูลจาก China Science Daily เผยว่า นักวิจัยชาวจีน รับพลังงานไร้สายที่ปล่อยออกมาจากบอลลูน ระดับความสูง 300 เมตร เหนือพื้นดิน และหากสิ่งอำนวยความสะดวกสร้างเสร็จแล้ว พวกเขาวางแผนที่จะเพิ่มระยะการทำงานให้มากกว่า 20 กิโลเมตร ด้วยการใช้เรือเหาะรวบรวบพลังงานแสงอาทิตย์ จากชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์

 

 

นักวิจัยในเขตบิชาน จะทดลองด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางเลือกบางอย่าง เช่น การใช้ลำแสงพลังงานเพื่อขับเคลื่อนโดรน ซึ่งพื้นที่ทดลองหลักจะมีขนาด 12.5 ไร่ และล้อมรอบด้วยพื้นที่ใหญ่กว่าถึงห้าเท่า โดยรัฐบาลท้องถิ่นไม่อนุญาต ให้ประชาชนทั่วไปเข้าไปในพื้นที่ดังกล่าว เพื่อความปลอดภัยของตัวพวกเขาเอง

 

 

 

 

 

จากการศึกษาล่าสุดในประเทศจีน พบว่า ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศ ไม่มีนัยสำคัญใด ๆ ตัวอย่างเช่น เมื่อแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่หันตามดวงอาทิตย์ อาจสร้างแรงสั่นสะเทือนเล็กน้อย

 

 

แต่การส่งลำแสงต่อเนื่องเหมือนปืนลำแสงไมโครเวฟ อาจก่อให้เกิดเพลิงไหม้ได้ ดังนั้น “ฟาร์มอวกาศ” หรือ “Space Farm” จึงจำเป็นต้องมีระบบควบคุมการบินที่ล้ำสมัย เพื่อรักษาตำแหน่งบนโลกเอาไว้ ไม่ให้ปล่อยพลังงานผิดพลาด

 

 

ส่วนอันตรายอีกอย่างหนึ่ง คือการแผ่รังสี จากการคำนวณโดยทีมวิจัยของมหาวิทยาลับเป่ย์จิงเจียวทงเมื่อปีที่แล้ว พบว่า หากต้องการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศ ขนาด 1 กิกะวัตต์ ประชาชนต้องสร้างที่อยู่ ห่างจากบริเวณรับ-ส่งพลังงาน มากกว่า 5 กิโลเมตร หรือแม้แต่รถไฟที่อยู่ห่างออกไปมากกว่า 10 กิโลเมตร ก็อาจประสบปัญหา อาทิ ขาดการติดต่ออย่างกะทันหัน เนื่องจากความถี่ของคลื่นไมโครเวฟ มีผลต่อ Wi-Fi ที่ใช้เชื่อมต่อ

 

 

ทั้งนี้ บทความที่โพสต์บนเว็บไซต์ Chinese Academy of Sciences เมื่อเดือนพฤษภาคม เขียนโดยศาสตราจารย์เกอ ฉางชุน นักวิทยาศาสตร์ชั้นนำ ในโครงการสถานีไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศแห่งชาติ กล่าวว่า ประชาชนต่อต้านโครงการนี้อย่างมาก แต่หลังจากที่รัฐบาลประกาศเป้าหมาย ที่จะปล่อยคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์ ภายในปี 2060 โครงการนี้ก็ได้รับการสนับสนุนอย่างมากจากภาคพลังงาน

 

 

 

 

 

ส่วนใหญ่แหล่งพลังงานใหม่ ๆ อาทิ พลังงานแสงอาทิตย์และลม มักไม่เสถียร ขณะที่ทางเลือกอื่น ๆ อย่างเทคโนโลยีนิวเคลียร์ฟิวชัน ยังคงมีความไม่แน่นอนในทางเทคนิค ทำให้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศ “เป็นทางเลือกเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญ”

 

 

หากจีนไม่สร้างตั้งแต่ตอนนี้ สุดท้ายแล้ว สหรัฐฯ และประเทศอื่น ๆ ในซีกโลกตะวันตก ก็จะทำอยู่ดี

 

 

ขณะนี้ สหรัฐฯ ยังไม่มีโครงการสถานีพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศ แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา กองทัพสหรัฐฯ ให้ความสนใจในเทคโนโลยีนี้เพิ่มมากขึ้น หนึ่งในนั้น คือกองทัพอากาศสหรัฐฯ ที่มีแผนจะส่งดาวเทียมในอีก 2-3 ปี เพื่อตรวจสอบเทคโนโลยีหลัก ที่จะใช้ในการส่งพลังงานมายังโลก โดยพลังงานดังกล่าว จะนำไปใช้เป็นพลังงานให้กับโดรนหรือฐานทัพระยะไกล

 

 

หนึ่งในบริษัทด้านการป้องกันภัย ระบุไว้ว่า ขอบเขตการใช้เทคโนโลยีนี้ครอบคลุมมากขึ้น นอกเหนือจากเพียงแหล่งจ่ายไฟ เพื่อการใช้งานทางทหาร อีกทั้ง ลำแสงพลังงานยังสามารถเล็งภัยคุกคามที่เคลื่อนที่ได้ เช่น ขีปนาวุธ และเครื่องบินความเร็วเหนือเสียง หรือทำให้การสื่อสารดับไปทั่วทั้งเมือง

 

 

 

 

 

จากข้อมูลในขณะนี้ สถานที่ทดสอบในบิชานจะเป็นศูนย์อำนวยความสะดวก ที่ใช้สำหรับด้านการทหารและพลเรือน

 

 

นักวิทยาศาสตร์อวกาศชาวจีนบางส่วน กล่าวเกี่ยวกับโครงการนี้ไว้ว่า แม้มีข้อโต้แย้ง แต่เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์บนอวกาศ มีบทบาทสำคัญในแผนพัฒนาอวกาศของจีน เพราะจะกระตุ้นการพัฒนาเทคโนโลยีให้ล้ำสมัยมากขึ้น รวมทั้งจรวดซูเปอร์เฮฟวีความเร็วเหนือเสียง สำหรับการขนส่งต้นทุนต่ำ และการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานของวงโคจรขนาดใหญ่ รวมถึงอาวุธที่ใช้พลังงานโดยตรง

 

 

ปัจจุบัน จีนตามหลังสหรัฐฯ ในด้านเทคโนโลยีอวกาศ แต่หากโครงการนี้สำเร็จ อาจทำให้จีนพลิกกลับมาเป็นผู้นำก็เป็นได้