月球太阳能发电系统的意义
在1960年至1986年之间，每年使用的总电能Ee (y)，以tw -y衡量，是给定年份“y”中万亿美元的年度全球变暖潜能值(T$e(y))的极好指标(Starr, 1990;克里斯威尔,1997)。式(1)给出了这种经验关系。公式(1)包括能源生产率的年增长率(Eff(y) = 1%/y)。在2000年至2100年期间，LSP系统所提供的1500太瓦能量的最大成本估计为300新台币。
T e T (y) = 2.2美元+[10.5新台币/ TWe-y] Ee (y) X Eff (y) - 300台币/ (100 y) (1)
一个新的电力系统于2000年启动。到2050年，产能将达到20万亿瓦特，然后一直保持到2100年。新的动力系统在21世纪提供1510 twy。将公式(1)应用于该剖面，预测到2100年，净全球变暖潜能值将达到25 800新台币。假设世界人口增长如表9.1所示。这些关系预测，由于全球电气化的加速，2050年全球人均收入将达到-30000美元/y人。到2100年，全球人均收入为-38000美元/人，因为每单位电能的经济生产率每年增长1%。新系统的电力容量，以及它所产生的净新财富，可以为地球和太空的用户进一步增加。
与Nakicenovic等人(1998)的案例A2相比，这些收益在总GWP方面是巨大的。参见表9.1。由LSP系统提供的全电力世界的经济收益是原来的2.5倍，并保留了巨大的化石燃料和核燃料储备。此外，也不会对大气或地球造成额外的污染。
案例A2假设大量使用石油、天然气，尤其是煤炭不会恶化环境，环境修复、健康影响和污染控制的成本都很低。然而，这并不明显。在20世纪90年代，世界人均收入保持在4000美元/人左右。由于人口增长和经济衰退，发展中国家几乎没有增长。雷竞技手机版app如果没有新的清洁和低成本商业能源的主要来源，发展中国家将很难增加人均收入。假设整个21世纪人均收入保持在4000美元/人。世界生产总值的积分将为-4000新台币，或仅为表9.1中案例A2的总能源成本的2.2倍。在21世纪，LSP系统提供的经济收益可能是能源成本的80到900倍。
大量的注意力集中在发现和促进“可持续”能源和寻求更有效地利用传统商业能源和可再生能源的方法。然而，传统的选择有明显的局限性。地球上近60亿人口中有超过40亿人在财富和能源方面都很贫穷。它们的存在主要依赖于从生物圈中获取的新净能量。这种能量可以通过木材、草、谷物、陆地上的活牲畜、海洋里的鱼以及其他许多直接和间接的产品来获得。生物圈每年以新的净植物质量(藻类、树木、草等)的形式吸收大约100 TWt-y的太阳能。据估计，人类现在直接提取了5%的新能源，并通过生物圈扰乱了更大比例的自然能量循环。人类通过生物圈将大约50%的新的太阳光合能从自然循环中转移出去。人类现在收集和使用了降落在大陆可到达地区的所有雨水的大约50%。鉴于人类人口的持续增长，人类使用的大部分淡水将通过海水淡化获得(Ehrlich和Roughgarden, 1987; Rees and Wachernagel, 1994).
人类经济繁荣现在可能使用6千瓦时/人。在下个世纪，每人均2 - 3千瓦的LSP至少能在不大量使用生物圈资源的情况下实现同等程度的繁荣。对于100亿人口来说，这相当于每世纪2000至3000 twy的电能(Goeller和Weinberg, 1976;克里斯韦尔，1998,1994,1993)。更多的能源可能是需要的，而且可以得到。
人们普遍认识到，缺乏负担得起的、对环境无害的商业能源限制了大多数人可获得的财富(WEC, 1993, 1998, 2000)。然而，几乎没有人讨论如何为“能源丰富”的世界人口提供所需的大量优质商业能源。图9.1的碳曲线以太瓦热能为单位描述了繁荣的人类人口对陆地化石热能的累积消耗。经济上可获得的化石燃料大约有4000到6000行油当量。因此，化石能源的使用将在2100年左右停止，那时繁荣的世界将消耗化石燃料。经济上可用的铀和钍只能提供250 TWt-y的能量。裂变增殖反应堆一旦海水中提炼出铀和钍就能提供足够的能源。然而，考虑到20世纪末核能在政治上的反对、健康和安全风险以及经济上的不确定性，到2050年核裂变不太可能成为生物圈内的主要动力来源。
LSP系统被推荐给技术、国家和国际小组以及活跃在月球研究中的科学家(NASA, 1989;斯塔福德郡,1991;ESA, 1995;ILEWG, 1997;沙利文和麦凯，1991年;Spudis, 1996)。为在2050年实现全球能源繁荣而扩大的LSP系统，可以在2050年至2070年之间停止陆地资源的枯竭，并为生物圈带来新的无污染能源。人们可以独立于生物圈来满足物质需求，并拥有多余的能量来滋养生物圈。人类日常活动的边界将从地球扩展到月球，两星球经济将建立起来。
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