太阳能电站|空间太阳能电站:科幻能否成现实？( 二 )
“相比于地面太阳能电站，空间太阳能电站不受大气衰减、季节昼夜变化及地理位置的影响 。”杨士中进一步解释，在西北地区，一平方米太阳能电池可产生0.4千瓦电，而在日照较少的重庆，仅产生0.1千瓦电 。但在距离地球表面约3.6万公里的地球同步轨道上，发电功率可达10~14千瓦 。
早在20世纪70年代和90年代，国际上分别发生几次能源危机，美国继而开始资助空间太阳能电站研究项目，并相继提出多个方案 。日本从20世纪80年代开始研究，计划在2030年完成1吉瓦商业运行系统的技术线路图 。
段宝岩设想，空间太阳能电站未来可以成为轨道中的“太空充电桩” 。他指出，目前中小卫星需要携带太阳帆板进行充电，但其效率低，因为当卫星旋转到地球阴影区便无法充电 。如果有了“太空充电桩”，卫星则不再需要太阳帆板，只需要新增一条接收天线，充电时飞过去，充完电再飞回来 。“就像加油站一样 。”段宝岩形容道 。
在仲元昌看来，研究建设空间太阳能电站更重要的意义是可带动整个航天领域空间技术的全面进步，如在轨大型结构制造能力、人类利用空间能力以及具有非常多应用场景的微波/激光传输能力 。
争议中前行
实际上，空间太阳能电站概念自提出以来就饱受争议，具体表现在技术、成本、安全上 。
早在2011年，国际宇航科学院发布首份空间太阳能电站可行性和前景分析的国际评估报告 。报告乐观地估计，空间太阳能电站不仅在技术上可行，且在未来30年内也在经济上可行 。
但就目前来看，技术上是否可行，科学界还存在质疑 。
例如，空间太阳能电站的远距离无线能量传输载体有微波和激光两种，相较而言，微波的能量传输效率更高、云层穿透损耗低、安全性较好，而且技术相对成熟 。因此，现行的方案多以微波传输为主 。
“在可预见的十年内，无线远距离能量传输这一核心关键技术难以取得重大突破 。”中科院广州能源研究所研究员舒杰告诉《中国科学报》 。
空间太阳能电站是一个非常庞大的系统工程，其重量、尺度方面远超现有航天设施，因此人们将其称为航天和能源领域的“曼哈顿工程” 。例如，即使一个小型的兆瓦级空间太阳能电站的重量，就比现在的国际空间站要大，再考虑到发射所需要的大型运输火箭、在轨组装难度等，“不是一个量级” 。仲元昌说 。
中国空间技术研究院研究员王立等人分析提出了空间太阳能电站发展需要的9项关键技术，包括空间超大型可展开结构及控制技术、空间高效太阳能转化及超大发电阵技术、空间超大功率电力传输与管理技术、无线能量传输技术、轨道间转移技术及大功率电推进技术、空间复杂系统在轨组装及维护技术、大型运载器及高密度发射技术、电站系统运行控制及地面接收管理技术和电站发展的基础材料和器件研究 。
【太阳能电站|空间太阳能电站:科幻能否成现实？】鉴于空间太阳能电站商业运行的前期投入和建设难度巨大，以及国际舆论对空间大功率系统较为敏感，专家建议，开展国际合作是发展空间太阳能电站的重要途径 。(采访人员 秦志伟)
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