Kategorie
Kosmologia

Satelitarne elektrownie słoneczne

Oszacowanie pełnej kwoty potrzebnej na uruchomienie całego systemu SPS (w którego skład wchodzą liczne kolonie kosmiczne, kolonia na Księżycu, katapulta, międzyorbitalne holowniki oraz stacje paliw i obsługi technicznej, rafinerie orbitalne, fabryki itd.) nie jest proste, ale nie ulega wątpliwości, że nawet gdyby tego rodzaju inwestycja mogła na dłuższą metę przynieść zyski, środki finansowe na rozwinięcie tak rozbudowanej infrastruktury leżałyby poza zasięgiem nie tylko prywatnych spółek, lecz najważniejszych światowych instytucji finansowych.

Co więcej, nie ma powodów, by wierzyć, że tego rodzaju układ mógłby kiedykolwiek przynieść zyski. Wspominałem już, że orbitalne baterie słoneczne są 3 razy wydajniejsze na jednostkę powierzchni niż ogniwa na Ziemi. Dzieje się tak tylko dlatego, że naziemne ogniwa słoneczne nie kierują się bezpośrednio ku Słońcu. Gdyby baterie naziemne wyposażone zostały w odpowiednią do tego celu aparaturę – co jest znacznie łatwiejsze do wykonania, niż umieszczenie ogniwa na orbicie okołoziemskiej – różnica w wydajności zmalałaby dwukrotnie. Układ SPS byłby wtedy jedynie o 50% wydajniejszy niż panel naziemny, co stanowi zbyt wąski margines, by kiedykolwiek zrekompensować olbrzymie koszty budowy i stopień złożoności satelitarnej elektrowni słonecznej.

Na koniec, jakby tego było mało, właściciele SPS mieliby przed sobą cholernie ciężkie zadanie przekonania obrońców środowiska naturalnego o nieszkodliwości przesyłania tysięcy megawatów mikrofal przez ziemską atmosferę. Nawet jeśli z punktu widzenia inżynierii tego rodzaju system mógłby zostać zaprojektowany, by działać bezpiecznie, perspektywa wstrzymania pracy układu SPS, którego budowa pochłonęła bilion dolarów (podobnie jak miało to miejsce z kosztującymi miliardy dolarów elektrowniami jądrowymi), orzeczeniem sądowym odstraszałaby potencjalnych inwestorów od takiego rodzaju przedsięwzięcia.

Krótko mówiąc, orbitalne elektrownie słoneczne i kolonie 0’Neilla są niemożliwe do zrealizowania w najbliższej przyszłości.

Skromniejszą propozycją są satelitarne przekaźniki mocy (PRS, od ang. Power Relay Satellite). PRS nie generuje mocy; jest zwykłym satelitą pasywnym (zwanym wygiętym rogiem), który umożliwia przesyłanie energii z jednego miejsca na Ziemi, gdzie jej wyprodukowanie jest stosunkowo tanie (powiedzmy, z północnego zachodu Stanów Zjednoczonych), do innego miejsca (na przykład do Afryki Środkowej), gdzie energii elektrycznej brakuje. Ponieważ układ PRS nie musi wytwarzać energii, ma on masę o rząd wielkości mniejszą na jednostkę przesyłanej mocy niż układ SPS. Ponadto ponieważ odbiorca zamieszkuje tereny Trzeciego Świata i nie ma żadnych alternatywnych rozwiązań, można dostarczać za pomocą układu PRS mniejszą ilość energii, pobierając za nią większe opłaty niż w krajach rozwiniętych. Zamiast więc układu SPS o masie 41 milionów kilogramów, wytwarzającego 1000 MW, musimy zbudować stumegawatowy układ PRS o masie 410 tysięcy kilogramów. Gdyby ceny wyniesienia ładunku na GEO spadły pięćdziesięciokrotnie, do 800 dolarów za kilogram, wysłanie takiego satelity kosztowałoby 320 milionów dolarów, a koszt uruchomienia całej inwestycji wyniósłby nie więcej niż 800 milionów dolarów. Tego rzędu fundusze, w przeciwieństwie do astronomicznych sum potrzebnych do budowy satelitarnych elektrowni słonecznych, można uzyskać w większych bankach lub firmach inwestycyjnych. Odsetki wynosiłyby 80 milionów dolarów rocznie, lecz po dodaniu kosztów eksploatacji i tym podobnych osiągamy ostateczną cenę 0,20 dolara za kilowatogodzinę. To wprawdzie czterokrotnie więcej niż płaci przeciętny obywatel Stanów Zjednoczonych, ale ludzie żyjący w regionach, gdzie nie ma innej alternatywy, mogą być gotowi zapłacić taką cenę.

A zatem, pod warunkiem że osiągniemy pięćdziesięciokrotny spadek kosztów startów, satelitarne przekaźniki mocy mogą stanowić atrakcyjną ofertę dla inwestorów. W przeciwieństwie do redukcji kosztów startu rzędu 2000 razy, wymaganej przy uruchomieniu orbitalnych elektrowni słonecznych, zmniejszenie tych kosztów 50 razy jest całkowicie realne i dojdzie do skutku gdzieś w połowie XXI stulecia na skutek konieczności, jaką stanie się podbój międzyplanetarny. Nie spodziewajmy się jednak ujrzeć ich wcześniej.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *