能源技术革命 美提全新军事计划 空中无线「电力」传输系统

持续性光无线能量中继(Persistent Optical Wireless Energy Relay, POWER)计划的目标是设计出并且证明空中载光能量中继的可行性。这些继电器将会成为路基雷射,与高空长程能源传输耦合必要的关键组件。(编辑制图)

美国国防高级研究计划局(DARPA)正致力于发展下一个技术革命,一个新世代的能源传输技术(电力输送),可能会是无传输线的、自适应、光速无线能源传输网路,因为现阶段美军的发电设施仍然仰赖柴油发电机结合电线传输,可望解决美军辎重的沈重负担,

据美国国防高级研究计划局官方网站消息,持续性光无线能量中继(Persistent Optical Wireless Energy Relay, POWER)计划的目标是设计出并且证明空中载光能量中继的可行性。这些继电器将会成为路基雷射,与高空长程能源传输耦合必要的关键组件,以其此类中继器将使未来的多重路径(Multipath)无线能源网路传输成为可能。

些继电器将会成为路基雷射,与高空长程能源传输耦合必要的关键组件,以其此类中继器将使未来的多重路径(Multipath)无线能源网路传输成为可能。(编辑制图)

DARPA战术科技办公室(Tactical Technology Office)POWER专案经理凯尔洪(Paul Calhoun)表示:「这将会是能源网际网路—利用弹性多重路径能源网路,可从能源从丰富的发电来源输送到电力匮乏的需求所在地。」 「(美国)军方面临着特别严峻的能源挑战,这些挑战正在推动这项创新。我们经常必须待在距离具备能源基础建设非常遥远的地方,并十分依赖很吃辎重的液态燃料。」

电力光束听起来可能很奇特,但它与无线通信中使用的物理原理完全相同。 「(传统上)你需要一个电力来源,然后你将这种能量转换为成波,通常是电磁波,通过自由空间发送,通过孔收集它,然后将其转换回电能,」

不过,能源转换效率仍然是一个挑战。在多跳网路(Multi-hop)中,从波转换回电力并在每个节点处转换回波,会迅速产生难以接受的(能量)损失。这导致每一次转换中的都相对低效,并且将它们倍数级成为一整个能源炼是不切实际的。

「而POWER划将开发高效的功率发射中继器,着重于定向光能传输,同时最大限度地提高沿途每个节点的光束品质,并根据需要选择性地收集能量,」

凯尔洪还谈到:过去的历史表明,能源运输方面的突破,如罗马的公路系统、铁路、机械化战争和空中加油机,它们可以更快、更有弹性地在战场上流动能量,从而获得决定性的军事优势。

「我们相信下一次能源革命将由无线能源网实现,」「它将大大缩短运输时间,并有弹性地为空中、陆地、海上、海底和太空中的消费者提供分散式能源。」