能源技術革命 美提全新軍事計劃 空中無線「電力」傳輸系統

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能源技術革命 美提全新軍事計劃 空中無線「電力」傳輸系統

持續性光無線能量中繼(Persistent Optical Wireless Energy Relay, POWER)計劃的目標是設計出並且證明空中載光能量中繼的可行性。這些繼電器將會成爲路基雷射,與高空長程能源傳輸耦合必要的關鍵組件。(編輯製圖)

美國國防高級研究計劃局(DARPA)正致力於發展下一個技術革命,一個新世代的能源傳輸技術(電力輸送),可能會是無傳輸線的、自適應、光速無線能源傳輸網路,因爲現階段美軍的發電設施仍然仰賴柴油發電機結合電線傳輸,可望解決美軍輜重的沈重負擔,

據美國國防高級研究計劃局官方網站消息,持續性光無線能量中繼(Persistent Optical Wireless Energy Relay, POWER)計劃的目標是設計出並且證明空中載光能量中繼的可行性。這些繼電器將會成爲路基雷射,與高空長程能源傳輸耦合必要的關鍵組件,以其此類中繼器將使未來的多重路徑(Multipath)無線能源網路傳輸成爲可能。

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些繼電器將會成爲路基雷射,與高空長程能源傳輸耦合必要的關鍵組件,以其此類中繼器將使未來的多重路徑(Multipath)無線能源網路傳輸成爲可能。(編輯製圖)

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DARPA戰術科技辦公室(Tactical Technology Office)POWER專案經理凱爾洪(Paul Calhoun)表示:「這將會是能源網際網路—利用彈性多重路徑能源網路,可從能源從豐富的發電來源輸送到電力匱乏的需求所在地。」 「(美國)軍方面臨着特別嚴峻的能源挑戰,這些挑戰正在推動這項創新。我們經常必須待在距離具備能源基礎建設非常遙遠的地方,並十分依賴很吃輜重的液態燃料。」

電力光束聽起來可能很奇特,但它與無線通信中使用的物理原理完全相同。 「(傳統上)你需要一個電力來源,然後你將這種能量轉換爲成波,通常是電磁波,通過自由空間發送,通過孔收集它,然後將其轉換回電能,」

不過,能源轉換效率仍然是一個挑戰。在多跳網路(Multi-hop)中,從波轉換回電力並在每個節點處轉換回波,會迅速產生難以接受的(能量)損失。這導致每一次轉換中的都相對低效,並且將它們倍數級成爲一整個能源煉是不切實際的。

「而POWER劃將開發高效的功率發射中繼器,着重於定向光能傳輸,同時最大限度地提高沿途每個節點的光束品質,並根據需要選擇性地收集能量,」

凱爾洪還談到:過去的歷史表明,能源運輸方面的突破,如羅馬的公路系統、鐵路、機械化戰爭和空中加油機,它們可以更快、更有彈性地在戰場上流動能量,從而獲得決定性的軍事優勢。

「我們相信下一次能源革命將由無線能源網實現,」「它將大大縮短運輸時間,並有彈性地爲空中、陸地、海上、海底和太空中的消費者提供分散式能源。」

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