Pŵer solar di-wifr: Cymhwysiad dyfodolol o ynni solar gydag effaith fyd-eang bosibl

CREDYD DELWEDD:
Credyd Delwedd
iStock

Pŵer solar di-wifr: Cymhwysiad dyfodolol o ynni solar gydag effaith fyd-eang bosibl

Pŵer solar di-wifr: Cymhwysiad dyfodolol o ynni solar gydag effaith fyd-eang bosibl

Testun is-bennawd
Dychmygu platfform orbitol sy'n harneisio ynni'r haul i ddarparu cyflenwad pŵer newydd i'r byd.
    • Awdur:
    • enw awdur
      Rhagolwg Quantumrun
    • Ebrill 14, 2022

    Crynodeb mewnwelediad

    Gallai harneisio ynni solar o'r gofod trwy'r Space Solar Power Project (SSPP) ailddiffinio'r ffordd yr ydym yn cyrchu a defnyddio ynni, gan gynnig dewis amgen mwy dibynadwy a glanach i ffynonellau traddodiadol. Gallai llwyddiant y prosiect arwain at ddirywiad sylweddol mewn costau ynni, systemau ynni datganoledig, a chyflymu datgarboneiddio byd-eang, ynghyd â chreu diwydiant ynni gofod newydd. Fodd bynnag, mae'r daith tuag at ynni solar yn y gofod hefyd yn cyflwyno heriau, gan gynnwys buddsoddiadau cychwynnol sylweddol, rhwystrau technegol a rheoleiddiol, a thensiynau geopolitical posibl.

    Cyd-destun pŵer solar di-wifr

    Gelwir y prosiect sy'n gyrru datblygiad pŵer solar diwifr dan arweiniad CALTECH yn Brosiect Pŵer Solar Gofod (SSPP). Nod y prosiect yw trosglwyddo ynni i'r Ddaear trwy ficrodonau yn ddi-wifr. Yna bydd yr ynni solar hwn yn cael ei gynaeafu ar raddfa fawr o'r gofod gan ddefnyddio lloerennau sy'n trosglwyddo ynni yn llwythog o baneli solar. Byddai'r lloerennau'n casglu pŵer solar trwy ddefnyddio drychau anferth i belydru tonnau solar ar amrywiaeth o gasglwyr solar sy'n llawer llai na'r drychau. Nod y prosiect yn y pen draw yw goresgyn cyfyngiadau cyfleusterau pŵer solar ar y Ddaear a dileu'r angen am storio pŵer. 

    Yn y tymor agos, yr her fwyaf arwyddocaol sy'n wynebu ymchwilwyr prosiect yw cyfyngu ar golli egni o'r gofod wrth iddo gael ei drosglwyddo i wyneb y Ddaear. Yn ffodus, mae cynnydd yn cael ei wneud. Yn seiliedig ar fap ffordd y prosiect cyfredol, disgwylir i'r fenter gyrraedd y cam lansio yn chwarter cyntaf 2023, gyda CALTECH yn derbyn USD $ 100 miliwn ym mis Awst 2021 ar gyfer yr SSPP. 

    Bydd y garreg filltir hon yn cynnwys lansio prototeipiau arddangos i orbit y Ddaear. Mae'r prototeipiau hyn yn cynrychioli technoleg amlswyddogaethol a fydd yn trosi golau'r haul yn ynni trydanol ac yna'n trosglwyddo'r ynni dywededig yn ddi-wifr i ofod rhydd gan ddefnyddio radio-amledd a microstrwythurau i'w dosbarthu. (Yn nodedig, mae llywodraeth Tsieina hefyd yn ariannu menter ymchwil debyg trwy Ysgol Microelectroneg Prifysgol Chongqing.)

    Effaith aflonyddgar

    Yn wahanol i ynni solar traddodiadol a gynhyrchir ar y Ddaear, y gall tywydd a golau dydd effeithio arno, gallai ynni solar yn y gofod gynnig ffynhonnell fwy dibynadwy. Gallai'r nodwedd hon ganiatáu i ynni solar weithredu fel opsiwn pŵer llwyth sylfaenol, gan gymryd rôl a lenwir fel arfer gan danwydd niwclear neu ffosil fel glo a nwy. Gallai'r symudiad tuag at ynni solar yn y gofod ail-lunio'r diwydiant ynni, gan ddarparu ffynhonnell ynni lanach a mwy dibynadwy.

    Os bydd y prosiect SSPP yn llwyddiannus ac yn cael ei weithredu ar raddfa fawr erbyn y 2050au, gallai arwain at ddirywiad sylweddol ym mhris ynni. Y brif gost fyddai adeiladu’r seilwaith a gweithgynhyrchu’r lloerennau sydd eu hangen i drosglwyddo ynni’r haul o’r gofod, ond unwaith y bydd wedi’i sefydlu, gallai rhwyddineb mynediad at y ffynhonnell ynni helaeth hon arwain at gostau i lawr. I unigolion, gallai hyn olygu biliau ynni mwy fforddiadwy, tra gallai cwmnïau elwa ar gostau gweithredu is. 

    Fodd bynnag, gallai’r buddsoddiad cychwynnol mewn seilwaith a thechnoleg fod yn sylweddol, ac efallai y bydd rhwystrau technegol a rheoleiddiol i’w goresgyn. I lywodraethau, mae hyn yn golygu creu polisïau sy'n annog buddsoddiad a datblygiad yn y maes hwn, tra'n sicrhau bod ystyriaethau diogelwch ac amgylcheddol yn cael eu bodloni. Efallai y bydd angen i sefydliadau addysgol addasu cwricwla i baratoi'r genhedlaeth nesaf o beirianwyr a gwyddonwyr ar gyfer y ffin newydd hon ym maes cynhyrchu ynni. 

    Goblygiadau pŵer solar diwifr

    Gall goblygiadau ehangach pŵer solar di-wifr gynnwys: 

    • Gwledydd sy'n datblygu yn elwa o gyflenwad di-dor o ynni i ddiddyfnu eu heconomïau oddi ar fathau o ynni sy'n seiliedig ar garbon, gan arwain at dirwedd ynni lanach a mwy hunangynhaliol.
    • Gall systemau ynni sydd wedi’u datganoli’n gynyddol fel cymunedau a threfi anghysbell ddod o hyd i ynni o’r gofod yn lle bod angen adeiladu llinellau trawsyrru helaeth i’w cysylltu â gridiau cenedlaethol, gan feithrin ymreolaeth leol a lleihau costau seilwaith.
    • Gall cyflymu cyflymder datgarboneiddio byd-eang wrth i fwy o ynni solar gael ei ddarparu'n haws ac ar sail ddibynadwy, gan gyfrannu at ostyngiad sylweddol mewn allyriadau nwyon tŷ gwydr byd-eang.
    • Datblygu diwydiant ynni gofod newydd a gyrfaoedd newydd i gefnogi'r diwydiant hwn, gan greu cyfleoedd gwaith ac ysgogi twf economaidd mewn sectorau sy'n ymwneud â thechnoleg gofod ac ynni adnewyddadwy.
    • Llywodraethau'n creu polisïau i reoleiddio ynni solar yn y gofod, gan arwain at fframweithiau cyfreithiol newydd sy'n cydbwyso diogelu'r amgylchedd, diogelwch a buddiannau masnachol.
    • Y gostyngiad posibl mewn tlodi ynni wrth i ynni solar seiliedig ar ofod ddod yn fwy hygyrch a fforddiadwy, gan arwain at safonau byw gwell a chyfleoedd economaidd mewn rhanbarthau nas gwasanaethir yn ddigonol.
    • Newid mewn cynllunio trefol a dylunio pensaernïol i ddarparu ar gyfer systemau ynni solar yn y gofod, gan arwain at safonau adeiladu newydd a chynlluniau cymunedol sy'n gwneud y gorau o effeithlonrwydd ynni.
    • Roedd ymddangosiad rhaglenni addysgol yn canolbwyntio ar ynni solar yn y gofod, gan arwain at genhedlaeth newydd o weithwyr proffesiynol wedi'u hyfforddi yn y maes arbenigol hwn a gwella datblygiad technolegol.
    • Tensiynau geopolitical posibl yn deillio o reolaeth a mynediad at ynni solar yn y gofod, gan arwain at gytundebau a chydweithrediadau rhyngwladol newydd i sicrhau dosbarthiad teg ac atal gwrthdaro.

    Cwestiynau i'w hystyried

    • Pa heriau cynnal a chadw a gyflwynir gan gyfleusterau ynni solar yn y gofod o'u cymharu â'r rhai a adeiladwyd ar y Ddaear? 
    • A yw pŵer solar di-wifr yn well na ffynonellau pŵer sydd eisoes yn bodoli, a beth yw ei anfanteision posibl? 
    • A yw cynhyrchu ynni solar yn y gofod yn fwy darbodus o gymharu ag opsiynau cynhyrchu ynni ar y tir?

    Cyfeiriadau mewnwelediad

    Cyfeiriwyd at y cysylltiadau poblogaidd a sefydliadol canlynol ar gyfer y mewnwelediad hwn: