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【世界报资讯】中国宇航学会空间太阳能电站专家：长远目标建成十亿瓦量级太空发电站！

来源：环球时报-环球网    时间：2023-04-24 11:02:57


(资料图片)

【环球时报-环球网报道 记者 樊巍】“从规模来看，我国首颗卫星东方红一号的重量仅为173千克，而去年建成的中国空间站组合体已达百吨级；从供电水平来看，我们航天器的供电水平已从七十年代的上百瓦，提升到现在中国空间站的3万瓦量级。面向未来，着眼于空间太阳能电站的发展远景，我们的长远目标是建成GW量级（十亿瓦量级发电装机容量）的可商业化运行空间太阳能电站，这样一座空间太阳能电站的规模将达到一万吨左右”，在4月23日召开的中国航天大会空间太阳能电站专业论坛上，中国宇航学会空间太阳能电站专业委员会主任委员李明研究员介绍称，“在这个过程中，还需要在现有能力基础上实现在重量规模、功率水平等方面几个数量级的能力提升，其中最大的挑战就在于掌握远距离大功率高效无线功率传输这样一种空间太阳能电站所独有的关键技术”。

空间太阳能电站是一种颇具科幻色彩的前沿技术，它是指在空间进行大规模太阳能收集并转化为电能，通过无线方式传输到地面或其他需要供电的区域，供用户使用的空间电力系统，有时也称之为空间太阳能发电卫星或太空发电站。其作为服务于能源领域的航天重大装备系统，在应对全球气候变化、推动能源转型、开发太空经济新领域等方面的作用正重新得到国际社会高度重视。

中国宇航学会空间太阳能电站专业委员会执行委员王立研究员介绍称，发展空间太阳能电站的可行性和价值正在重新得到美、英、欧空局、日、韩等国家和组织的高度重视，许多国家已经更新了其发展战略，加大了在此领域的资金投入。“美国高度重视空间太阳能电站相关技术的应用价值，明显加快在此领域的研究力度和在轨试验频次，目前已开展了X-37B、空间太阳能演示器等在轨验证，未来可能进一步增大规模。空间太阳能电站关键技术的在轨验证将成为未来5~10年各国发展重点，而到2040年左右，国际上将极有可能研制出GW级具有应用价值的空间太阳能电站系统。”

而放眼国内，在国家的持续支持下，我国的空间太阳能电站系统总体和关键技术研究方面也取得了大量的创新成果。王立表示，特别是在更具工程可实现性的模块化空间太阳能电站方案设计、远距离高效无线功率传输与波束方向控制、大尺度薄膜展开结构、高效柔性薄膜太阳电池等关键技术方面大幅缩小了与国际的差距。其中，远距离高效无线功率传输技术的阶段成果将有可能用于支持我国月球探测任务中对永久阴影区的探测供电。

王立进一步介绍称，在十年前王希季与闵桂荣两位院士就已提出我国的空间太阳能电站顶层思路和兆瓦级空间试验电站的方案设想，他们建议兆瓦级空间试验电站应兼顾技术先进性和工程可行性，还应结合我国实际的航天运载能力，兆瓦级空间试验电站应该以地球静止轨道200吨级为目标，在工程和经济上可行，以模块化和可扩展性为基本要求，首选平台式方案。

与此同时，王立也坦言这样一项颠覆性的航天工程在实现的过程中依旧存在着许多挑战，其中就包括必须攻克远距离大功率高效无线功率传输技术、空间高压超大功率电力传输与管理技术以及空间超大结构构建与控制技术等难题，“这些技术都曾入选过中国宇航领域的十大工程技术难题”王立称。

但这一切也并非遥不可及，王立介绍称，自1968年美国科学家彼得·格拉泽提出空间太阳能电站的概念以来，相关技术已经取得了巨大的突破，“1977年设想的空间太阳能电站，当时太阳能电池的发电效率才10%，而现在太阳能电池的发电效率已经提高到了30%以上；1977年的方案中还设想完成空间太阳能电站在轨组装需要100名航天员，而随着无人技术的发展，我们认为现在已无须人类参与空间组装”。

王立表示，放眼未来，空间太阳能电站作为规模巨大的代表性航天基础设施，是未来航天领域的重要发展方向，将支撑国家“双碳”战略，推动国家航天强国建设。发展空间太阳能电站正在迎来新的机遇，建议研究和借鉴航天主要国家的做法，将空间太阳能电站的发展纳入国家能源和航天中长期发展规划，加快关键技术攻关并开展在轨技术验证。中国业已成为推动国际空间太阳能电站发展的重要力量，宜进一步加强国际交流与合作，积极参与国际规则的协调与制定，为发展空间太阳能电站发挥中国智慧、做出中国贡献。

本次会议还正式启动了首届空间太阳能电站青年创新竞赛活动。

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