楊貴蘭

　　今年5月16日,在非洲留尼汪島西南部的格朗巴桑大峽谷進行了一場特殊的實驗:一只200瓦的燈泡亮了起來。在燈泡周圍,既沒有電線,也沒有插頭和插座。實驗者居伊.皮尼奧萊是一位從事太空研究的工程師。
　　居伊.皮尼奧萊的試驗就是利用微波進行長距離無線輸電。一部發電機發出的電能首先通過磁控管被轉變為電磁微波,再由微波發射器將微波束送出,40米外的接收器將微波束接收后由變流機轉換為電流,然后將電燈泡點亮。這次試驗的成功,僅是走出了無線輸電的第一步。
　　第二步將從2003年開始,即給整個格朗巴桑村供電。這一步的試驗室試驗階段已經完成。目前,第一批發射器和接收器樣機已由留尼汪的企業造出。工程技術人員決定在距格朗巴桑村700米遠的山頭上建一座高壓電線塔,在山頭的峽谷邊緣修建發射器,發射器由一個小型的喇叭狀天線和一個拋物柱面反射器組成。發射器的磁控管將高壓電線塔輸來的電能轉換為電磁波束,電磁波束被谷底格朗巴桑村旁呈蜂窩狀的接收器接收。隨后,電磁波能先被轉換為高壓直流電,然后再被轉換為低壓直流電,最后被轉換為220伏的普通交流電供格朗巴桑村使用。最終,磁控管的優點是價格低廉,缺點是壽命短、工作頻率難以控制。因此,磁控管將被雷達系統上常用的速調管所取代。速調管的工作頻率極易控制,壽命也比較長,但其價格比磁控管要昂貴得多。第三種取代方案是使用半導體。
　　在陸地上無線輸電的好處是發射器和接收器與大自然融為一體而不破壞環境,高壓線輸電或太陽光電板則會破壞環境;無線輸電的成本比地下電纜輸電的成本要低得多,甚至比用柴油發電機組發電的成本還要低。用于無線輸電的微波束的強度僅為每平方厘米5毫瓦,比每平方厘米100毫瓦的陽光強度小得多。因此,微波無線輸電十分安全,它不會發生電離,不會使周圍生物的基因發生變異。在微波接收器下面甚至可以種植蔬菜。
　　研究人員下一步的計劃是在太空建一座太陽能發電站:將一些地球衛星送入距地面3.6萬公里高的同步軌道上,衛星上的光電板將太陽的光能轉換為電能,然后將電能用微波的形式傳送到地球表面。太空上的光電板平均每平方厘米可以接收140毫瓦的光能,為地球表面光能接收效率的8倍。而且,在太空,光能的接收不受晝夜、陰晴和季節變化的影響。
　　據悉,對于太空電站生產的電能,日本和加拿大打算將電能通過微波由一架小飛機運回地面,而法國則打算在同步軌道上安置一面直徑為1公里的鏡子,將呈微波狀態的電能反射傳輸到墨西哥與巴黎、撒哈拉與北京、澳大利亞與紐約之間,即將電能傳輸到需要它的地方。日本計劃在2040年前后建立太空發電站。

　　《人民日報》 (2001年09月25日第七版)