低空经济、高空经济、太蕴藏新能源无限商机
时间: 2024-12-11作者: 新闻中心
北京时间10月30日4时27分,伴随着点火指令,长征二号F遥十九运载火箭,托举着神舟十九号载人飞船,拔地而起、直刺苍穹。约10分钟后,神舟十九号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功
2023年,中国航天实施67次发射任务,研制发射221个航天器;其中,长征系列运载火箭47次发射全部成功,累计发射突破500次。自30多年前中国载人航天工程正式立项以来,从无人到有人,从一人一天到多人多天,从太空漫步到交会对接,从短期驻留到中期驻留再到长期驻留,一步步抵达太空深处,展现了攀登科技高峰的实力,也激励着矢志奋进的情怀。
探索浩瀚宇宙,挖掘无穷无尽的能源宝藏弥补日益枯竭的地球能源是全体地球人的渴望,一个一个的航天器飞行,使我们越来越接近太空能源的开发阶段,或许会有这样一天,我们用上了太空能源。不再为地球的能源逐渐少去而忧虑。
高空经济发展好的地方其低空经济的辐射力最强。虽然高空经济和低空经济在定义上不一样,但它们在某些方面确实存在互补性和协同性。例如,在航空运输领域,高空经济中的长途航空运输与低空经济中的短途通用航空能形成互补,共同满足多种层次的航空运输需求。此外,在卫星通信、空间探测等方面,高空经济的技术进步和成果也可以为低空经济提供支持和保障。
高空风力发电机,是利用地球在距地面大约1600至4万英尺的高空的风力来发电的装置,由于具有环保,无污染。美国科学家正尝试通过这种技术给整座城市供电。
风力可以像旋转磁体一样被用于发电,并随速度快慢而变化。所以,小幅增加风速可以令机械能数量大幅度提升。高空风速度很快,可以在全世界内迅速蔓延,同时比地面风更易于预测。高空风的这些特点最终促使发明者和科学家将希望寄托在高空,那里的风力向来十分强劲。在20世纪70年代爆发能源危机时,各类新的能源概念不断涌现,工程师和发明者申请了多项利用高空风设计的专利。
据全球范围内的高空风力研究估计,在距地面大约1600至4万英尺的高度,有足够能量能够完全满足全球百倍的电力需要。最先进地面风力发电站的风力密度低于每平方米1千瓦。而在纽约上空急流附近,风力密度则能够达到每平方米16千瓦。若能够克服风力间歇性问题,那里的空气将是具有无限潜力的能源宝库。
更为重要的是,最理想的高空风力资源刚好位于人口稠密地区,比如北美东海岸和中国沿海地区。美国加利福尼亚州立大学科学家克里斯蒂娜·阿彻(Cristina Archer)说:“高空能源的确十分惊人。那里拥有无限的能量,尽管并不像我们想象的那般稳定。它不会是解决我们所有能源问题的高招,但一定会让我们解决这一个问题。
这个飞艇其实就是一套“平流层浮空风力发电系统”,由北京临一云川能源技术有限公司自主研制,具有完全自主知识产权,也是国内首套涵道式浮空风力发电系统(SAWES),在该公司系列新产品中的型号是S500型。
“平流层浮空风力发电系统”利用充氦浮空器将轻量化的发电机组运升至平流层高度,通过涵道引射扩散原理,综合线缆、测温、氦漏、迎风、电机效率、姿态平衡等一系列解决方案,将高空风能转化为电力,并通过系缆传输至地面。该系统由飞行平台、发电模块、电力传输和系留线缆四部分所组成,在符合经济适用性要求条件下,每度电成本不到3分钱,远低于当前风力发电机组的成本。
距离地面600米以上的平流层高空风能是人类迄今为止还没有开发利用的新能源,这是一种储量丰裕、分布广泛的可再生清洁能源。哈密是我国风能资源富集区,经测算,平流层高空风能资源总量是地面的40倍,风速大、分布广、稳定性高,常年不断,采集高空风能能够得到比地面风能更加清洁、更低成本、更高稳定性的电力。
这套S500型“平流层浮空风力发电系统”长23米、直径15米,形如飞艇,中间有一个直径5米的涵道,涵道内安装了两台发电装置,叶片长2.4米。
低空经济是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态 。低空经济广泛体现于第一、第二、第三产业之中,在促进经济发展、加强社会保障、服务国防事业等方面发挥着日益重要的作用。
“低空经济”是指以低空空域为依托,以通用航空产业为主导的经济活动,涉及低空飞行、航空旅游、科研教育等行业和应用场景,产品有无人机、直升机等。低空经济作为战略性新兴起的产业,产业链长、带动性强,在医疗、气象、农业等领域都有广泛应用 。
目前,低空领域的基本的产品有非常关注的eVTOL(电动垂直起降飞行器)、无人机(消费级、工业级)、直升机、传统固定翼飞机等。
2023年,中国低空经济规模超5000亿元。预计到2025年将达1.5万亿元、到2030年有望突破2万亿元、到2035年有望达3.5万亿元。
2024年9月5日,福建省首个低空经济小镇——福州高新区“榕创汇”无人机小镇正式启用,中国·福州中岳航空与新加坡·威克斯签订了全国最大的高层消防无人机出口订单,一期金额突破6000万元人民币。同时,中国·福州高新区与新加坡·威克斯开展“榕创汇”无人机小镇海外资源平台项目签约。
近年来,太空经济各种业态不断涌现,主要业态包括卫星通信、卫星导航、卫星遥感、太空探测、太空资源开发利用、太空运输、太空制造、太空农业、太空生物医药、太空医疗、太空旅游等。目前没有单一且明确的方法来衡量太空经济的价值,很多国外研究机构给出了有关全球太空经济规模的统计和预测数据。欧洲咨询发布的《太空经济报告2022》显示2022年全球太空经济总额达4640亿美元,较上一年度的3700亿美元增长25%,预计到2030年达到642 0亿美元。美国太空基金会报告称全球太空经济在2022年达到5460亿美元,增长了8%,预测到2027年将实现41%的增长。2024年6月,世界经济论坛和麦肯锡公司联合发布的报告说明太空经济预计将从2023年的6300亿美元增长到2035年的1.8万亿美元,年均增长率达9%。可见,无论以上述哪一种预测作为参考,太空经济的价值都呈大幅度上升趋势。
一是太空经济占全球经济的比重将增加,太空经济提高速度将明显高于全球GDP的上涨的速度,通信、定位、导航和定时以及地球观测服务等太空技术将是太空经济稳步的增长的主要动力。二是太空经济的影响区域将逐渐超越“太空”本身,传统航天器、火箭和卫星等服务提供商在太空经济总量中所占的份额将慢慢地减少,而基于数据信息和其他依赖太空技术服务的提供商将获得更大市场空间。三是太空经济投资回报将超出“经济”层面,太空经济除了在信息通信、工业制造、交通运输、生活消费等方面带来非常大经济效益外,还将在应对全球各类挑战方面发挥日益重要的作用,如地球灾害预警、大气气候监测、教育与医疗平等、轨道垃圾清理、太空行星防御等。
中国计划在地球同步轨道上部署巨型太阳能发电站,利用太阳能的清洁、可再生特点,提供稳定、高效的能源供应。该项目旨在减少化石燃料依赖,降低温室气体排放,推动全球能源结构转型。目前,逐日工程已取得重要进展,地面试验系统成功运行。太空科研站与资源开发:中国计划在月球建立资源开发基地和科研站,利用月球资源,如氦-3等清洁能源,推动国家能源结构转型。同时,科研站将为未来的探测活动提供坚实基础,支持月球及深空的科学研究。中国探索太空能源的计划展示了在太空领域不断地进步的决心,旨在通过科学研究和技术创新,为人类探索宇宙空间作出重大贡献。
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