実用化目指す「宇宙太陽光発電」航空機から送電する実験が成功 [すらいむ★]

**すらいむ ★** · 2024/12/05(木) 00:24:33.15

実用化目指す「宇宙太陽光発電」航空機から送電する実験が成功

　宇宙空間で太陽光によって発電した電気を電波に変換して地上に送るシステムの実現に向けて、高度7000メートルを飛ぶ航空機から送電する実証実験が長野県で行われました。
　実験は成功し、早ければ来年度にも宇宙からの送電実験が行われる予定です。
　
　「宇宙太陽光発電」は、高度3万6000キロの宇宙空間に静止させた太陽光パネルで発電を行い、電気を電波に変換して地上に送る構想で、2045年以降の実用化が目指されています。

（以下略、続きはソースでご確認ください）

NHKオンライン　2024年12月4日 18時51分
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20241204/k10014658601000.html

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 17:42:59.83

太陽光発電なんてまだまだ発展途上技術。
京セラでは最初の太陽光発電パネルが40年を迎えるが
発電効率の低下は10%程度。つまり寿命はまだまだ十分ある。

何事もやってみなければ判らんのだ。
やってみる
実験してみる
それを科学といい
人類がこれまでの歴史で得た最強のツールなのだ。

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 19:09:56.34

フェーズドアレイによるビーム形成と方向制御の実証が目的で送電損失云々以前の段階みたいね
まあ当分の間、1kW/m^2のエネルギー密度で太陽から送られてくる電磁波をそのまま利用するのが一番でしょ

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 19:38:06.22

電波攻撃の制度が上がったのかな

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 19:39:16.98

>>41

人ごみの中でもピンポイントで電波にて狙撃できる

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 19:47:13.18

それってレーザー

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 19:52:06.34

そういえばメーザーって言うのもあったな

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 20:14:49.87

「サテライトキャノン」思い出してしまった・・・

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 20:16:14.91

スペースコロニーで使えるな

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 20:16:53.66

バカじゃないの。金の無駄。こんなお遊びに付き合うほど暇じゃないだろ？
地上で太陽光で発電した方が全然効率が良い。馬鹿馬鹿しいというか、バカだろ。

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 20:27:43.47

>>47
土地の少ない国にとっては有難い

あと複数の衛星を中継する事で
地上が夜間であっても電気を送り続けられる点で優れている

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 22:14:52.77

月は出ているか？

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 22:38:03.05

>>38
技術的には可能でも経済性は皆無なんだよな
何か緊急事態用の小規模送電システムとしてなのかな？

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 23:01:58.40

ビーム制御に楽天衛星の特許技術が使えないだろうか？
s://i.imgur.com/SE4qoki.jpeg
s://i.imgur.com/9ika9VM.jpeg

**名無しのひみつ** · 2024/12/05(木) 23:41:31.28

ありあり

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 01:06:57.19

>>29
なんか、こんな感じにできない事だけ力説してるのって、夢がなくて乾いた笑いがでてくる。

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 08:11:28.91

エネルギーコストも赤字

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 08:32:56.97

SpaceXの再利用ロケットの原価
一回の打ち上げで燃料代だけ2000万なら採算が取れるのでは？
Falcon9じゃなくてスターシップならペイロード増えるし
積水科学のフィルム型ペロブスカイトなら重量も軽い

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 09:45:36.84

打ち上げ回収、メンテ、宇宙線で経年劣化激しい

ここら考えると地上でよくね？ってなりそう
エネルギー元がタダだから伝送効率はさほど問題じゃないんで
実現性でいえば高そうだが

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 13:02:08.65

焼き鳥が降ってきたりしない？

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 13:33:01.80

>>56
地上では昼間、それも正午前後の数時間しか
フルで発電出来ないし、天候の影響も大きい
静止軌道上に設置すれば、春分秋分の数日間以外は
24時間フルで発電出来る

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 14:13:29.20

>>50
> 技術的には可能でも経済性は皆無なんだよな
経済性は良いよ初期費用だけだと思うが

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 17:14:16.76

送信受信ともよほどの大口径アンテナじゃないとダダ漏れになるが

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 17:36:59.14

電波兵器の誕生も、もうすぐだね。レンチンされる。

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 17:40:51.81

地上に1GW供給するための受電アンテナ径は2km程度とのこと
なので平均エネルギー密度を計算すると318W/m^2ぐらいになる

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 19:43:02.42

2万メートル以上の高空の航行技術がないことに危機感覚えて発動したのかな？
発電とかは表向きの言い訳でそこに興味はない、とか。

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 21:16:38.31

>>62
それを規制する法律を作らないと影響する各業界が黙ってなさそう

**名無しのひみつ** · 2024/12/06(金) 22:47:40.54

>>64
周辺へのマイクロ波の影響を防ぐためアンテナ自体の面積より広大な緩衝地帯が必要になって、
結局は必要土地面積でも地上太陽光発電に対して負けるなんてことにもなりそう

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 06:59:45.89

海上にはつくれないの？

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 07:58:16.74

>>65
大昔の想像図では広大な農地の上にメッシュのアンテナを展開してって描かれてた
そんなことできるのは極一部の国限定でエネルギー生産国と被りそうだから意味がなさそう
安全性を強調するために上空に鳥がわざとらしく飛んでた
実際にやろうとしたら漏れた電波でトラクターだの農機具が壊れそう

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 09:12:47.45

別に砂漠や海上だってあるし

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 09:19:14.93

>>67
仮に電子回路のないトラクターが準備できたとしても、
今の時代じゃ乗ってる人間にスマホ持たないでなんて要求できないからなあ

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 11:33:47.61

AIに聞いてみた。長いからいくつかに分けて投稿する

Q.
スターシップのペイロードのうち50tを積水科学のフィルム式ペロブスカイト太陽光電池に使うとどれだけの面積の宇宙太陽光発電所が建設可能でしょうか？

A.
計算してみましょう。以下の前提を仮定します：
1. 積水化学のフィルム式ペロブスカイト太陽光電池の重量:
公開されている情報によると、フィルム式ペロブスカイト太陽光電池の重量は非常に軽量です。例えば、1平方メートルあたりの重量が 100 g/m² 程度と仮定します（具体的な数値は公開データに依存しますが、この値は軽量なフィルム式素材として現実的）。
2. スターシップのペイロード容量:
与えられたペイロード重量は 50トン = 50,000 kg。
3. 太陽電池フィルムの変換効率:
ペロブスカイト太陽電池の効率は通常 20% 前後とされます（理論効率はさらに高いですが、実用レベルで仮定します）。

計算
1. 1平方メートルあたりの重量を 100 g/m² とすると、
1 \, \text{kg} でカバーできる面積は：

\frac{1,000 \, \text{g}}{100 \, \text{g/m²}} = 10 \, \text{m²}

2. 50,000 \, \text{kg} のフィルムでカバーできる面積は：

50,000 \, \text{kg} \times 10 \, \text{m²/kg} = 500,000 \, \text{m²}

つまり、50万平方メートルの太陽光発電用フィルムを展開可能です。

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 11:34:59.01

発電能力
1. 宇宙空間での太陽光の照度（地球近傍）は約 1,366 W/m²。
2. フィルムの効率を 20% と仮定すると、1平方メートルあたりの発電量は：

1,366 \, \text{W/m²} \times 0.2 = 273.2 \, \text{W/m²}

3. 500,000 m² のフィルムの発電量は：

500,000 \, \text{m²} \times 273.2 \, \text{W/m²} = 136.6 \, \text{MW}

結論

スターシップに50トンの積水化学のフィルム式ペロブスカイト太陽光電池を積載した場合、約 50万平方メートルの宇宙太陽光発電所を建設でき、その発電能力は約 136.6 MW と推定されます。

※ より正確な値を得るには、フィルムの正確な重量や変換効率、宇宙での耐久性などの追加データが必要です。

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 11:44:36.27

大阪大学すげー
だけど実用化は海外なんだよな

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 11:59:38.73

阪大って何か他の帝大に比べ影薄いよね
旧帝大と言えば？と全国各地で聞いたらなんとなく最下位になりそう

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 12:08:50.15

実際には他の装備も込みで7割とか半分程度かなあ

まだ実用化はしてないが再利用型のスターシップなら打ち上げ費は「安い」
1回打ち上げて原発1つ程度、だが1日の半分は夜、朝晩エリアの地域も光量は弱まって発電量1/3とかになるか
2.5回くらい

東日本大震災の前は54基あったんだよな
これで日本の電力需要の4割近いとか言われてたから
130基あれば良かった

この2.5倍、350基もあれば当時の電力需要を全て
満たせることになる

打ち上げ費用は再利用型で1回の打ち上げで20億円というのが本当であれば
7000億円かｗ

東京都みたいに新築は全て発電システムと充電システム有りにして各家庭の発電パネルで半分くらい賄えると
皮算用すれば3500億円

ところで天然ガス輸入価格90000円/t　と　天然ガス輸入量7000万トンを掛けると
6兆円も使ってるんだよなｗ
石炭も同じくらい使ってる
火力発電の8割くらい無しに出来るなら日本が大黒字になるな
トランプ激おこだｗ

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 12:11:26.79

しかし世界人口100億が日本並みに電力を使うとしたら
3～4万基もスターシップ打ち上げ可能サイズの人工衛星を上げないといかん

別の太陽公転軌道に置いた方が良さそうだ

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 12:24:36.29

>>74
地上で受け取れる電力はものすごく減るから、半分どころか多分1割もいかない
マイクロ波、大気圏でめちゃくちゃ減衰してしまうのよ

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 12:38:42.10

採算が合わない

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 12:42:57.94

送電ビームはロケット打ち上げにも影響するんだろうな

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 12:46:40.08

>>73
旧七帝大でノーベル賞受賞者がいないのは阪大と九大だな

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 12:56:16.67

>>70
それぐらいの計算にAI使うなよ…
＞重量が 100 g/m² 程度
そんなに軽くなくて 1～2 kg/m² あるようだが
それに宇宙空間での耐久性はあるんだろうか

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 12:59:41.43

スターリンクが被害受けるようなものをスペースXが打ち上げるとは思えんな
難癖つけて潰しにかかるんじゃね

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 13:26:20.82

地上に送るマイクロ波は相当薄くしないと、地上が電子レンジになる

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 14:58:05.88

>>80
250g/㎡が正しいみたいだ

newswitch.jp/p/10896
研究グループは、樹脂フィルム基板に対し電子輸送層、セシウムやメチルアンモニウムなどの混合カチオンからなるペロブスカイト層、正孔輸送材料と金電極を１２０度以下の低温で製膜し、製作した。フレームなどを除く太陽電池フィルムの重量は１平方メートル当たり約２５０グラムと軽量。また、１０００回の繰り返しの曲げ試験後にも、効率を８３％維持できることを確認した。

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 15:23:25.38

こんな伝送効率最悪な発電が実用化するわけがない

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 15:55:28.96

>>83
実験室作成のサンプルだから封止樹脂・バックシート・バリアフィルムがない生の状態か、あっても薄いんだろうな
真空の宇宙空間で地上と同じ保護は必要ないかもしれんが

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 17:54:45.02

水分に対するバリアは不要かもしれんが、高温、低温に対しては大丈夫なん？

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 18:16:22.64

TVの電波と干渉して見れなくなればいいのに

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 20:04:54.98

>>79
なに言ってるの？

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 21:05:07.90

>>86
温度もだが宇宙環境ではペロブスカイトは紫外線ですぐ劣化しそう

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 21:29:13.39

>>76
>>84
調べてみると伝送効率はそんなに悪くないようだ
電波障害が最大の問題になるんじゃないかな
今はISMバンドでも無線LANとかに使いまくってるし

**名無しのひみつ** · 2024/12/07(土) 22:50:48.16

受信地域が悪天候だと結局効率が下がるっていう

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 01:45:26.11

>>89
紫外線は地上でもあるから今後の改良次第だろう
積水が2025年に地上で20年持つよう改良するって言ってるから、それを達成できるか、その先があるかだ

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 02:19:33.72

>>92
投資家さん？
ペロブスカイト太陽電池は有機物なんで本質的に紫外線に弱いって言う弱点は揺るがないよ

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 03:18:30.98

>>93

//project.nikkeibp.co.jp/ms/atcl/19/feature/00007/00118/?ST=msb&P=3
　こうした背景もあり、メチルアンモニウムをセシウムに置き換えて、オール無機材料で構成するペロブスカイト太陽電池の研究にも取り組んでいます。これが実現すれば、300℃以上でも耐えられます。

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 04:33:30.21

セシウムたっぷりの土地が

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 05:15:40.35

まぁ何でもいいよ、悪い副作用がないのなら
日本社会に有用な発電システムなんだろう、ドンドンやってくれ

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 05:44:31.12

SOLだっ、SOLを使えっ

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 06:00:50.42

オゾン層の上は強烈な紫外線に晒されるだろうな

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 07:30:06.64

静止軌道は、方位角1度で

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 07:33:02.92

衛星軌道は方位角1度毎で分割すると、全部静止衛星で埋まってるんだって。
既に「ぎゅうぎゅう詰め」なんだそうだ。
とは言え、長さ大体100キロメートルの弧に衛星が1個ある程度。

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 07:42:01.85

3万6千メートル、地球直径の3倍以上の高空なら、地球の影に入る時間も少ないから、地表にビームを照射できる位置に2箇所設置すれば、効率が落ちるだろうがリレーで夜間の電力供給も出来そうだね。

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 09:24:21.96

>>68
消費地までの送電で高効率で政治的問題がない発明をしたなら教えてくれよ

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 09:25:50.76

静止軌道よりもっと下で宇宙太陽光発電できないかな？
地上から見て動き回ることになるけど低ければ打ち上げコストが安くなる

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 09:53:49.42

>>51
これを発電用に改造していっぱい飛ばせば
ビーム特性も送電用に向いてそうだし

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 15:35:06.44

低軌道の宇宙太陽光発電所と中継用衛星を用意したらスターリンクの宇宙太陽光版ができる

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 17:03:45.53

ラジコン飛行機から（に？）の送電成功とか聞いたの30年以上前の話だが
航空機からの送電に何十年掛かってんだ
宇宙からとか後何百年掛かるんだ

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 20:56:08.33

技術的には今でもできるだろうけど
法令的とか安全保障敵とか壁が

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 22:11:12.91

何かにぶつかって角度が変わるってことでもない限りピンポイント照射はできるだろうけど
もしズレた場合に照射先が電子レンジみたいになるんだろうか？

**名無しのひみつ** · 2024/12/08(日) 22:36:29.71

>>108
いつかのスターリンク衛星みたいに太陽風に煽られて制御不能なったらヤバそうだ

**名無しのひみつ** · 2024/12/09(月) 06:17:49.47

電池問題を克服できないHAPSには有用かもしれない

**名無しのひみつ** · 2024/12/17(火) 12:17:37.79

宇宙に設置するまでに必要な費用とエネルギーで
従来型火力発電よりも環境負荷が高い
宇宙空間での耐用年数とメンテナンスの問題もな

などを考えると、全く使い物にならない

宇宙開発用に電力が必要だから
そのエネルギー源として使う程度
国際宇宙ステーションや衛星とか
その程度で他に選べないから使う程度のこと

**名無しのひみつ** · 2024/12/18(水) 07:56:54.33

じゃあ砂漠に太陽光パネル引いた方がいいね。温暖化で海面上がるなら内陸の干上がった所にポンプで
水汲み上げながら少しずつ砂漠の緑化と発電とやればいいんじゃないの？　中国人殲滅してから。

**名無しのひみつ** · 2024/12/18(水) 11:10:29.02

そうやって地下水を汲み上げて将来が危ういのがアメリカ

**名無しのひみつ** · 2024/12/18(水) 11:46:11.44

砂漠に設置する場合は超伝導送電を実用化しないと

**名無しのひみつ** · 2024/12/18(水) 11:59:28.58

開発自体を否定するつもりはないけど、打ち上げのコストを
相殺するだけでもどれだけの年月がかかることか。元が
取れるとは思えない。

**名無しのひみつ** · 2024/12/18(水) 12:47:22.03

戦争なったら兵器に転用されそう

**名無しのひみつ** · 2024/12/18(水) 19:27:45.75

地上にある電線を>>1に置き換えれる

**名無しのひみつ** · 2024/12/18(水) 19:29:08.51

>>117

家の家電を全て>>1に置き換えれる

**名無しのひみつ** · 2024/12/18(水) 19:30:57.78

>>118

バッテリーを車やバイクに乗せたまま

本体機器を>>1が可能

機器の軽量化が可能

**名無しのひみつ** · 2024/12/18(水) 19:32:00.44

>>119

ノートパソコンなどバッテリーが不要になるのか

**名無しのひみつ** · 2024/12/18(水) 19:33:10.72

>>120

電気自動車や電機飛行機も可能になるのかな

**名無しのひみつ** · 2024/12/19(木) 11:15:10.15

>>116
ゲンブンさんこんなところで宣伝ですか

**名無しのひみつ** · 2024/12/19(木) 11:48:28.85

>>2
涼しくなるとなお良い

**名無しのひみつ** · 2024/12/19(木) 13:07:15.63

金が目的で実用化は無理だろう
砂漠のソーラーも補助金を打ち切られてぶん投げられてるのに

**名無しのひみつ** · 2024/12/20(金) 13:06:13.96

>>115
結局は従来型発電よりも
はるかに環境に悪いと言うことだね

**名無しのひみつ** · 2024/12/20(金) 13:38:29.05

やっとかよ
核融合炉より現実的だろう