NASA-rapport erbjuder ett pessimistiskt synsätt på rymdbaserad solenergi

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

WASHINGTON - Förespråkare för rymdbaserad solenergi kritiserar en NASA-rapport som erbjöd en skeptisk bedömning av den teknikens förmåga att tillhandahålla grön energi till låg kostnad.

Smakämnen rapport, släppt 10 januari av NASA:s Office of Technology, Policy and Strategy (OTPS), undersökte två tidigare publicerade arkitekturer för att generera elektrisk kraft i rymden och överföra den till jorden med mikrovågor, känd som rymdbaserad solenergi (SBSP). Rapporten beräknade livscykelkostnaderna för dessa arkitekturer samt de växthusutsläpp som deras utveckling skulle ge.

Rapporten drog slutsatsen att en arkitektur skulle producera elektricitet till en kostnad av 0.61 USD per kilowattimme och den andra till 1.59 USD per kilowattimme. Däremot producerar markbaserade förnybara system, som vindkraft, vattenkraft och markbaserade solkraftverk, energi för 0.02 till 0.05 USD per kilowattimme.

Rapporten fann också att växthusgasutsläppsintensiteten för SBSP-systemen, eller mängden växthusgaser som produceras från att bygga och lansera systemen, var mycket mindre än genomsnittet för det amerikanska elnätet idag, men liknar markbundna förnybara system .

"Vi fann att dessa rymdbaserade solenergidesigner är dyra. De är 12 till 80 gånger dyrare än om du skulle ha förnybar energi på marken”, sa Erica Rodgers, ledare för vetenskap och teknik partnerskapsforum vid NASA:s kontor för Chief Technologist, i en presentation vid konferensen AIAA SciTech Forum där byrån släppte rapporten.

Förespråkare för SBSP har dock kritiserat NASA:s kostnadsbedömning, särskilt de antaganden som används för den. "De saker som jag tyckte var mest beundransvärda var den allmänna metodiken, modelleringen och den ekonomiska betoningen," sa John Mankins, en före detta NASA-tjänsteman som ledde en tidigare byråstudie av SBSP i slutet av 1990-talet, om den nya rapporten i en intervju . "De tittade på många olika fall och försökte modellera en mängd olika parametrar."

Det han ställde sig frågande till i rapporten är antagandena och dataingångarna för den modelleringen. "Det verkar drivas helt av en mängd olika antaganden som i kombination är de värsta möjliga av de värsta möjliga fallen från år sedan."

Ett exempel är lansering, som står för mer än 70 % av de totala kostnaderna för var och en av de två arkitekturer som studerats av NASA. Studien antog lanseringskostnader på 1,000 15 USD per kilogram, plus en 2040 % "block buy"-rabatt. Det slog Mankins som pessimistiskt, med hänvisning till SpaceX:s utveckling av Starship och arbete av andra företag, särskilt eftersom NASA-studien antog att SBSP-systemet skulle lanseras på XNUMX-talet.

"Om det verkligen var sant att alla trodde att det aldrig skulle bli någon förbättring av lanseringen utöver den återanvändbara Falcon 9, tror jag inte att Blue Origin skulle slösa bort sin tid på att arbeta på New Glenn," sa han.

Lanseringskostnaderna kan minskas ytterligare, noterade han, om elektrisk framdrivning används för att transportera delar av systemet från låg jordbana till geostationär bana, snarare än NASA-studiens tillvägagångssätt för att tanka Starship i LEO - liknande tillvägagångssättet det använder för Rymdskepp månlander — för att bära nyttolaster till GEO.

NASA-studien tog upp baslinjemodellens känslighet för faktorer som lägre lanseringskostnader, användning av elektrisk framdrivning och antagande om en längre livslängd för komponenter i GEO än de 10 år som ingår i baslinjen. Att inkludera alla dessa faktorer minskar elkostnaderna för SBSP-systemen till nivåer som liknar markbundna förnybara alternativ.

"Det är bara konstigt," sa Mankins om det tillvägagångssättet. En typisk sådan studie, sa han, skulle välja ett "mitt på vägen"-scenario som baslinje och se hur faktorer antingen kan öka eller minska kostnaderna. Han kritiserade också rapporten för att inte innehålla mycket av den senaste forskningen om SBSP-teknologier.

Andra organisationer som har främjat SBSP, som National Space Society (NSS), kritiserade också rapporten. I ett uttalande den 17 januari hävdade den att rapporten "slutade från en grundlig undersökning av de verkliga kostnaderna och löftet" för SBSP, med hänvisning till lanseringskostnader och andra faktorer.

"NSS välkomnar erkännandet av vikten av rymdsolenergi i OTPS-rapporten och ser fram emot att ge input till NASA för att förtydliga och förbättra slutsatserna", säger Dale Skran, operativ chef för NSS.

En annan förespråkargrupp, Space Frontier Foundation, sa att rapporten är ett bevis på att den amerikanska regeringen såväl som företag bör ta tekniken på allvar trots slutsatserna från basmodellen. "Den här rapporten tar tillbaka farhågorna om att rymdbaserad solenergi är science fiction, och visar att NASA och den amerikanska regeringen inser de klimatvänliga ekonomiska fördelarna med globalt ledarskap för detta nya energisystem", säger Sean Mahoney, verkställande direktör för det nya energisystemet. organisation.

Rapporten, som NASA tillkännagav planer på att producera 2022, kommer när andra länder och organisationer driver SBSP-studier. European Space Agency finansierar ett projekt som heter Solaris för att undersöka genomförbarheten av SBSP. Kina, Japan och Storbritannien har gjort en egen analys av tekniken.

Det intresset för SBSP var en faktor i NASA:s beslut att genomföra denna studie, sa Rodgers. "Vi var motiverade eftersom rymdbaserad solenergiforskning tar fart globalt. Det har accelererat under de senaste fem åren”, sa hon vid AIAA-konferensen. "Vi ville bättre förstå varför det finns denna acceleration."

Mankins sa att han var orolig för att den pessimistiska NASA-rapporten skulle kunna dämpa en del av det globala intresset. "Det kommer att ha ett betydande nedslående inflytande, särskilt i Europa, Storbritannien och USA," sa han, "Varje dokument som kommer ut med [NASA] köttbullar på det betraktas nästan som evangelium."

Det finns en liten mängd SBSP-forskning i USA som äger rum utanför NASA. California Institute of Technology meddelade den 16 januari att de hade slutfört sitt första test i rymden av SBSP-teknologier, kallat Space Solar Power Demonstrator 1. Den innehöll tre experiment för att testa utplacerbara strukturer, solceller och trådlös kraftstrålning som flögs som en värd nyttolast på Vigoride-5 bogserbåten av Momentus i januari förra året.

Dessa tester var till stor del framgångsrika, beskrev Caltech-professorer som var involverade i projektet i en presentation i oktober förra året. Men de sa att de inte omedelbart planerade att flyga en andra uppsättning experiment, utan valde att först utföra ytterligare arbete i labbet för det privatfinansierade projektet.

"Solkraft som strålar ut från rymden till kommersiella priser och lyser upp världen, är fortfarande en framtidsutsikt", sa Caltechs president Thomas Rosenbaum i ett uttalande om slutet på experimentet. "Men detta kritiska uppdrag visade att det borde vara en möjlig framtid."