軍民攜手讓太空電能“下凡”
在距離地麵3.6萬(wan) 公裏的太空,建太陽能電站,向地麵提供電力,這一看似“天方夜譚”的項目卻在重慶落地。近日,在重慶璧山舉(ju) 行的空間太陽能電站技術暨第三屆重慶軍(jun) 民深度融合產(chan) 業(ye) 發展交流會(hui) 上,璧山區與(yu) 重慶大學、中國空間技術研究院西安分院、西安電子科技大學聯合簽署合作協議。這標誌著我國空間太陽能電站實驗基地在璧山啟動建設。
這樣的項目為(wei) 什麽(me) 會(hui) 落地重慶?這與(yu) 重慶軍(jun) 民融合協同創新研究院(以下簡稱創新研究院)的探索分不開。
建空間太陽能電站不是天方夜譚
空間太陽能電站即在地球同步軌道上建立太陽能電站收集太陽能,並通過無線能量傳(chuan) 輸方式向地麵提供持續電力的天地一體(ti) 化發電係統。
中國工程院院士、重慶大學教授楊士中介紹,因為(wei) 太陽能經過大氣層時會(hui) 衰減,在地麵上的利用率並不高,不過在太空中,太陽能卻非常充裕。每平方米太陽能電池在我國西北地區的最高發電功率約0.4千瓦,在平流層的發電功率達7千瓦—8千瓦,而在距離地球表麵約3.6萬(wan) 公裏的地球同步軌道上,發電功率可達10千瓦—14千瓦。如果能夠攻克空間太陽能發電技術,則從(cong) 根本上可以解決(jue) 人類對清潔能源和環境保護的需求。因此,空間太陽能電站被稱為(wei) “能源領域的偉(wei) 大變革”。
目前,美國、日本等國家已在空間太陽能電站領域展開研究。2008年,我國將空間太陽能電站研發工作納入國家先期研究規劃,近年來提出了平台非聚光型、二次對稱聚光型等空間太陽能電站方案,同時在無線能量傳(chuan) 輸等關(guan) 鍵技術方麵取得重大進步。
然而,在3.6萬(wan) 公裏的太空建電站,絕非易事,需要攻克材料運送、太空製造、電能運輸等技術難題。2015年,楊士中團隊率先發起微波輸能與(yu) 空間太陽能電站領域攻關(guan) ,目前已完成了一套具備高空係留錨定能力的氦氣浮空平台及其微波輸能載荷的研製。
下一步的研究不僅(jin) 需要場地,更要集眾(zhong) 智、匯眾(zhong) 力,匯聚多方資源。在哪裏做?如何做?需要有一個(ge) 創新試點區。
產(chan) 業(ye) 研究基地讓好項目有了落腳點
2016年11月21日,重慶市璧山區成立了重慶軍(jun) 民融合協同創新研究院。該院由璧山高新區聯合國防科工局經濟技術發展中心、重慶大學教育部深空探測聯合研究中心、上海宇航係統工程研究所、中國電子科技集團第十一研究所、重慶科學技術研究院等高校院所共同組建。
創新研究院副院長謝更新介紹,成立該院就是希望積極落實國家軍(jun) 民融合發展戰略,抓住國家和重慶市建設國家軍(jun) 民融合創新示範區契機,加快軍(jun) 民技術轉移和軍(jun) 民科技成果轉化,在重慶市軍(jun) 民融合發展領域先行先試,將其打造為(wei) 全國具有影響力的軍(jun) 民融合發展創新平台。
“重慶大學目前把璧山作為(wei) 軍(jun) 民融合的產(chan) 業(ye) 研究基地,將國防技術進行轉移轉化。”重慶大學副校長廖瑞金說,太空太陽能電站就是其中一項主要的合作。璧山空間太陽能電站實驗基地技術團隊以重慶大學楊士中團隊為(wei) 主,聯合重慶大學輸配電裝備及係統安全與(yu) 新技術國家重點實驗室、西安電子科技大學段寶岩院士團隊、中國空間技術研究院西安分院微波技術重點實驗室、中國航天科技集團錢學森空間技術實驗室空間能源技術研究中心等單位共同組建。
璧山實驗基地主要承擔的任務包括:構建基於(yu) 臨(lin) 近空間浮空平台的小型太陽能電站,並實現空對地微波(和激光)無線傳(chuan) 能,地麵接收裝置再將微波或激光束能轉變為(wei) 電能,送入重慶供電網。最終完成空間太陽能電站的相關(guan) 模擬實驗。
廖瑞金說,太空太陽能電站的建設既是長遠之策,又是係統工程。在璧山實驗基地進行前期演示模擬與(yu) 驗證,將為(wei) 未來中國真正在太空建立太陽能電站打下基礎。也通過重慶大學和璧山高新區建設科學研究實驗平台,為(wei) 國內(nei) 乃至全球科學家搭建太空能源技術的公共平台,並將部分科研成果進行轉化。
搭建平台加速技術轉移轉化
“創新研究院重點圍繞人工智能、新一代信息技術、空間信息、新型材料等軍(jun) 民兩(liang) 用新技術領域,聯合各方資源開展合作研究。”謝更新介紹,自2016年創新研究院成立以來,聯合地方高校、科研院所、軍(jun) 工及民營企業(ye) 等協同創新,推進軍(jun) 民融合深度發展,開啟科技成果轉化快捷通道,成效顯著。
如何讓軍(jun) 民兩(liang) 用技術資源的共享和轉移轉化更加順暢?
“空間太陽能電站的建設是一項宏偉(wei) 的係統工程,涉及眾(zhong) 多重要技術領域,我們(men) 鼓勵更多的民營企業(ye) 參與(yu) 其中,也歡迎致力於(yu) 相關(guan) 領域研究的單位和專(zhuan) 家共同加入。”謝更新表示,創新研究院正在積極對接重慶科技大市場等機構,並得到國家國防科工局的支持,在璧山設立了國防科技工業(ye) 局經濟技術中心(原協作配套中心)西南工作部,搭建集科研政策谘詢、科技要素價(jia) 值評估、科技資源共享、市場交易、技術轉移孵化等於(yu) 一體(ti) 的軍(jun) 民兩(liang) 用技術轉移轉化交易平台。
同時,創新研究院還在積極打造國家級軍(jun) 民融合高端創新型孵化器。以科技型創業(ye) 企業(ye) 為(wei) 服務對象,依托軍(jun) 民融合產(chan) 業(ye) 聯盟,完善充實科技型中小企業(ye) 共享服務平台,挖掘優(you) 秀軍(jun) 民兩(liang) 用技術成果,扶持和培育“民參軍(jun) ”“軍(jun) 轉民”科技成果產(chan) 業(ye) 化。
新體(ti) 係打造軍(jun) 民融合發展高地
謝更新說,以建設太空電站為(wei) 契機,璧山將以承接國家重大科學工程為(wei) 戰略布局,推動重大科學裝置集群落地,建設國家重點實驗室、新型研發機構、知名企業(ye) 研發中心、新型孵化器等科技平台,創新引智,打造以太空電站為(wei) 中心的新能源產(chan) 業(ye) 技術聚集區。除此之外,重慶大學在特種機器人、微納傳(chuan) 感器等軍(jun) 民兩(liang) 用技術上的成果也將在這裏得到轉化。
“目前我們(men) 已成立得潤汽車電子研究院、眾(zhong) 泰新能源汽車研究院、黃桷樹智能傳(chuan) 感器研究院、瑞普智能機器人研究院4個(ge) 專(zhuan) 業(ye) 研究院。”謝更新說,創新研究院按照“1+10+N”創新體(ti) 係建設。“1”即重慶軍(jun) 民融合協同創新研究院,“10”指10個(ge) 左右專(zhuan) 業(ye) 研究院,“N”即企業(ye) 各類創新研發機構,促進40%以上規上工業(ye) 企業(ye) 建立研發機構。
謝更新表示,研究院按照“發展一個(ge) 、培育一個(ge) 、成熟一個(ge) 、啟動一個(ge) ”的原則,選擇有影響力的龍頭企業(ye) 或吸引大型軍(jun) 民企業(ye) 來璧山建立專(zhuan) 業(ye) 研究院。這樣能提升核心技術創新能力,引領技術發展方向;又能以技術和產(chan) 品為(wei) 目標,在創新能力突出、R&D投入占比高的中小企業(ye) 建立研究所和企業(ye) 技術研發中心,提高企業(ye) 產(chan) 品的競爭(zheng) 力。
同時,為(wei) 了更好地促進軍(jun) 地合作,加速科研項目轉化落地,創新研究院還成立了軍(jun) 民融合產(chan) 業(ye) 聯盟。以紅宇精工為(wei) 理事長單位,聯合青山、嘉陵、虎溪電機等重點軍(jun) 工企業(ye) 和有能力、有基礎、有意向的民營企業(ye) 成立璧山軍(jun) 民融合產(chan) 業(ye) 聯盟,集聚優(you) 勢資源,打造軍(jun) 民融合發展高地。
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