什么是宇宙太陽能發電?不久前,強制要求電力公司全量收購用可再生能源所發電力的日本“可再生能源特別措施法案”于2011年8月生效,太陽能發電終于有了全面普及的可能性。但是有意見指出,太陽能發電的不穩定性會妨礙電力的穩定供給。為了彌補這一弱點,一項在沒有雨天也不會烏云蔽日的宇宙里發電、然后輸送到地球上的宏大研究正在開展。就此項研究的領頭人、京都大學校長松本纮所著的《宇宙太陽能發電站》一書的主要內容,筆者采訪了在太陽能發電的超導輸電研究開發領域知名人士、日本互聯網綜合研究所(Internet Research Institute)所長、Nano-Optonics Energy社長藤原洋。
——如果用一句話來解釋,這本書的主題“宇宙太陽能發電”是什么意思?
藤原:概念說起來其實很簡單。就是向沒有雨天也沒有陰天的宇宙空間里發射靜止衛星,穩定地制造能源,通過微波輸送到地球上,在靠近能源需求地的地方進行接收。這是一種穩定的可再生能源發電。
藤原:看到書名,大家會以為是一本談論宏大夢想的書,但其實書中對現在的社會問題進行了詳細分析。我覺得,這本書展示了一幅可徹底解決日本等發達國家所面臨難題的發展藍圖。這本書在發出警告的同時,也提出了具體的解決方案。
一個是人口爆炸問題。雖然僅從日本來看存在少子老齡化現象,但從全世界來看,人口將不斷增加。另一個是南北不均衡問題。即資源位于貧困地區,而消耗資源的是發達地區這樣一種格局。這種格局目前行將崩潰。以日本為代表的發達國家基本上沒有資源,通過從資源國家進口和進行加工來保持繁榮的經濟模式持續至今。這是一種只有世界人口的六分之一生活得幸福的模式。在21世紀,必須讓剩余的六分之五的人們也幸福起來。科學技術不是為了世界上有限的人而存在,而應該是為了全世界而存在,事實上,社會也正在像這樣發展。但是,能源及資源眼看著將趨于枯竭。如果不從現在開始考慮這個問題,后果將會很嚴重。
——日本發生了核電事故問題,能源問題相當嚴重。
藤原:核能源現在占3成,10年后占4成,20年后占5成,這樣的能源戰略必須進行調整。雖然從短期來看核能是必需的,但如果從長遠眼光來看,不管核能的安全性問題能不能得到解決,從資源枯竭問題來說,能源問題都會十分嚴重。據稱粗略估計石油再過40年、煤炭過155年、鈾過85年就很有可能會枯竭。在此背景下,作者提出了可持續性(Sustainability)靠不住、而需要有生存能力(Survivability)的問題。具備這種生存能力的有效手段是宇宙太陽能發電,這是本書的主張。
如果以100年的跨度來考慮,無論化石燃料還是鈾都會枯竭。如果想一想我們將給子孫后代留下些什么,那么無論是多是少都必須向使用可再生能源的發展模式轉變,全世界的人已經認識到了這一點。不過,每一種可再生能源都是有利有弊。太陽光及太陽熱只能在白天發電,風力發電如果沒有風吹則不行,地熱這種能源十分有限。沒有一種能夠從根本上解決能源問題的可再生能源。還是以火力發電及核能發電為主比較好,也許有人會這樣認為。殊不知,宇宙太陽能發電可是極其穩定的。
——讀了這本書后發現,它提出了到2035年將利用宇宙太陽能發100萬千瓦(相當于1座核電站)的電這樣一種具體的發展路線。
藤原:在我們的少年時代,磁懸浮是一個遙遠未來的夢想。但是,到2025年,JR東海公司將作為一家股份企業實現磁懸浮列車的商業化運行,磁懸浮技術的實用化出現了曙光。宇宙太陽能發電將是一幅幾乎相同的發展景象。
——不是白日夢吧。
藤原:是實實在在的發展藍圖。我覺得是立足于現實的。能源必須從大的時間跨度來考慮。說起夢想時,會有“可能實現不了的事情”和“遙遠未來的事情”這兩種含意,我認為宇宙太陽能發電是“略微有點遙遠的未來的事情”。
——有沒有需要解決的問題?
藤原:目前,太陽能電池板還未能正式量產。在成本居高不下的情況下,不可能馬上將數千米見方的巨大太陽能面板送到宇宙中。首先要在地球上普及,電池可能也必須加以改進。那是在政策方面如何做的問題,作者松本先生主張的是,日本應純粹憑借科學技術實力集中精力引領這個領域的發展。我覺得這是一個非常棒的想法。在某種程度上,這也許是對于今后日本人生存方式的建議。松本先生擔任著京都大學的校長,同時還不斷推動這一領域發展,我覺得,如果100年后再回頭來看,這將成為人類歷史上重要的一頁。
——京都大學是宇宙太陽能發電研究的圣地嗎?
藤原:是的。不僅是松本先生,作為領路人的前田憲一先生以及大林辰藏先生都從工程學角度對宇宙空間進行了詳細調查。他們一直站在如何充分利用宇宙空間的立場上進行觀察。由于日本發射衛星對以微波方式作為電能傳輸宇宙等離子時有多大的能源損失進行了定量調查,因此,他們的觀點很有說服力。
我之所以覺得松本先生很有意思,是因為他不是像評論家那樣說,“會出現這種問題哦”,而是作為實施主體提議,“讓我們建立起宇宙太陽能發電產業”。研究人員身上應該負有作為意見領袖引領產業發展的職責吧。
——我想確認一下,你真的認為到2035年能實現100萬千瓦的宇宙太陽能發電嗎?
藤原:在技術上是可能的。剩下的就是是否撥給預算了,即使國家不撥給預算,我想,如果動動腦子就能籌集起資金來。我在《科學技術與企業家的精神》這本書里也寫過,企業家為了科學技術的發展而提供資金的故事不勝枚舉。我認為,產學研一起努力就能實現宇宙太陽能發電的目標。
——如果用一句話來解釋,這本書的主題“宇宙太陽能發電”是什么意思?
藤原:概念說起來其實很簡單。就是向沒有雨天也沒有陰天的宇宙空間里發射靜止衛星,穩定地制造能源,通過微波輸送到地球上,在靠近能源需求地的地方進行接收。這是一種穩定的可再生能源發電。
宇宙太陽能發電站示意圖 信息來源:京都大學 |
藤原:看到書名,大家會以為是一本談論宏大夢想的書,但其實書中對現在的社會問題進行了詳細分析。我覺得,這本書展示了一幅可徹底解決日本等發達國家所面臨難題的發展藍圖。這本書在發出警告的同時,也提出了具體的解決方案。
一個是人口爆炸問題。雖然僅從日本來看存在少子老齡化現象,但從全世界來看,人口將不斷增加。另一個是南北不均衡問題。即資源位于貧困地區,而消耗資源的是發達地區這樣一種格局。這種格局目前行將崩潰。以日本為代表的發達國家基本上沒有資源,通過從資源國家進口和進行加工來保持繁榮的經濟模式持續至今。這是一種只有世界人口的六分之一生活得幸福的模式。在21世紀,必須讓剩余的六分之五的人們也幸福起來。科學技術不是為了世界上有限的人而存在,而應該是為了全世界而存在,事實上,社會也正在像這樣發展。但是,能源及資源眼看著將趨于枯竭。如果不從現在開始考慮這個問題,后果將會很嚴重。
——日本發生了核電事故問題,能源問題相當嚴重。
藤原:核能源現在占3成,10年后占4成,20年后占5成,這樣的能源戰略必須進行調整。雖然從短期來看核能是必需的,但如果從長遠眼光來看,不管核能的安全性問題能不能得到解決,從資源枯竭問題來說,能源問題都會十分嚴重。據稱粗略估計石油再過40年、煤炭過155年、鈾過85年就很有可能會枯竭。在此背景下,作者提出了可持續性(Sustainability)靠不住、而需要有生存能力(Survivability)的問題。具備這種生存能力的有效手段是宇宙太陽能發電,這是本書的主張。
如果以100年的跨度來考慮,無論化石燃料還是鈾都會枯竭。如果想一想我們將給子孫后代留下些什么,那么無論是多是少都必須向使用可再生能源的發展模式轉變,全世界的人已經認識到了這一點。不過,每一種可再生能源都是有利有弊。太陽光及太陽熱只能在白天發電,風力發電如果沒有風吹則不行,地熱這種能源十分有限。沒有一種能夠從根本上解決能源問題的可再生能源。還是以火力發電及核能發電為主比較好,也許有人會這樣認為。殊不知,宇宙太陽能發電可是極其穩定的。
——讀了這本書后發現,它提出了到2035年將利用宇宙太陽能發100萬千瓦(相當于1座核電站)的電這樣一種具體的發展路線。
藤原:在我們的少年時代,磁懸浮是一個遙遠未來的夢想。但是,到2025年,JR東海公司將作為一家股份企業實現磁懸浮列車的商業化運行,磁懸浮技術的實用化出現了曙光。宇宙太陽能發電將是一幅幾乎相同的發展景象。
——不是白日夢吧。
藤原:是實實在在的發展藍圖。我覺得是立足于現實的。能源必須從大的時間跨度來考慮。說起夢想時,會有“可能實現不了的事情”和“遙遠未來的事情”這兩種含意,我認為宇宙太陽能發電是“略微有點遙遠的未來的事情”。
——有沒有需要解決的問題?
藤原:目前,太陽能電池板還未能正式量產。在成本居高不下的情況下,不可能馬上將數千米見方的巨大太陽能面板送到宇宙中。首先要在地球上普及,電池可能也必須加以改進。那是在政策方面如何做的問題,作者松本先生主張的是,日本應純粹憑借科學技術實力集中精力引領這個領域的發展。我覺得這是一個非常棒的想法。在某種程度上,這也許是對于今后日本人生存方式的建議。松本先生擔任著京都大學的校長,同時還不斷推動這一領域發展,我覺得,如果100年后再回頭來看,這將成為人類歷史上重要的一頁。
藤原洋 1954年出生。京都大學物理專業畢業(專攻宇宙物理學),東京大學工程學博士(電子信息工程學)。歷經日本IBM、日立工程及服務有限公司(Hitachi Engineering & Services),于1985年進入日本ASCII公司。1993年擔任董事。1996年設立日本互聯網綜合研究所(Internet Research Institute),擔任董事長兼所長至今。2005年,設立宇宙相關風險企業Nano-Optonics Energy。該公司研發天體望遠鏡大型透鏡的研磨技術以及太陽能發電的超導輸電技術等 |
藤原:是的。不僅是松本先生,作為領路人的前田憲一先生以及大林辰藏先生都從工程學角度對宇宙空間進行了詳細調查。他們一直站在如何充分利用宇宙空間的立場上進行觀察。由于日本發射衛星對以微波方式作為電能傳輸宇宙等離子時有多大的能源損失進行了定量調查,因此,他們的觀點很有說服力。
我之所以覺得松本先生很有意思,是因為他不是像評論家那樣說,“會出現這種問題哦”,而是作為實施主體提議,“讓我們建立起宇宙太陽能發電產業”。研究人員身上應該負有作為意見領袖引領產業發展的職責吧。
——我想確認一下,你真的認為到2035年能實現100萬千瓦的宇宙太陽能發電嗎?
藤原:在技術上是可能的。剩下的就是是否撥給預算了,即使國家不撥給預算,我想,如果動動腦子就能籌集起資金來。我在《科學技術與企業家的精神》這本書里也寫過,企業家為了科學技術的發展而提供資金的故事不勝枚舉。我認為,產學研一起努力就能實現宇宙太陽能發電的目標。