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2024-02-12 23:16

能量传输成熟了

通过5G、6G和智能基础设施提供无处不在的连接,全球对电力的需求正在增长。这份报告解释了电力传输的前景;其对经济、人类和环境的影响;以及如何使技术可靠、高效、广泛和安全的挑战。

以下是报告的主要调查结果:

激光和微波提供了不同的产生光束的方法,每种方法都有优点和局限性。由于设备成本较低,基于微波的点火技术获得了更多的关注,而基于激光的方法在测试增加的支持下显示出了希望。成功测试和试验。基于激光的激光在为偏远地区的设备供电、近地轨道经济、电力运输和水下应用方面具有高冲击的前景。激光的主要优点是窄光束聚焦,这允许安装更小的发射器和接收器。另一方面,它们的缺点是由于大气条件和人为破坏造成的干扰,尽管正在努力解决这些缺陷。

火花发电可以快速脱碳能源,增强互联网连接,并使灾害响应成为可能。气候变化正在推动电力输送方面的投资,这可以支持更激进的能源转型方法。由于太阳能的持续可用性,从太空直接传输到地球提供的转换能力在平均时间内优于陆基太阳能电池板。电动汽车——从火车到飞机或无人机——从火花中受益,避免了电缆、布线或再次充电造成的干扰和成本。

射线还可以从偏远的可再生能源地区传输电力,如海上风力发电场。其他领域的火花可能会彻底改变能源解决方案,包括为太空任务和卫星加油,提供5G,以及对偏远地区或因极端天气事件导致网络中断的地区的灾害进行人道主义响应,极端天气事件的发生频率将因气候变化而增加。在短期内,随着性能的不断提高,火花发生器有潜力减少浪费的电池数量,特别是在低功率,通室应用。

社区的参与和教育对于支持权力的接管很重要。激光和微波会使人联想到死亡射线和不可预见的健康危害。公众对5G的抵制表明,有关新型“隐形”技术安全的教育和信息非常重要。基于几十年的研究,微波和激光都被证明是安全的。公众可以在wi-fi和无线数据传输等无形的力量中舒适地生活;权力只是最新的章节。

由于历史上的怀疑和不确定的时机,电力传输领域的商业投资仍然低迷。尽管对核聚变和卫星等未来领域的私人投资蓬勃发展,但与机会的规模相比,火花传输领域获得的投资和风险资本相对较少。专家们认为,这在一定程度上是一个“第一势头”的问题,因为资本配置方正在等待出现势头的迹象。这可能是先前由于成本高和不切实际而放弃火花的决定的后遗症,尽管基于早期技术的谨慎现在已经被克服了。对于大公司来说,电力传输也往往处于两个研发舒适区之间:它不能提供短期的财务利益,但也不够长期,不足以证明稳定的资金流动是合理的。

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本内容由《麻省理工科技评论》的定制内容部门Insights制作。这篇文章不是由《麻省理工科技评论》的编委会撰写的。