当今社会，能源问题已经成为困扰人类社会进步和发展的重大课题。近期，美国国防部再次考虑空间太阳能发电计划。自从20世纪70年代发生能源危机以来，人类开始探寻新的清洁、安全可靠的可持续能源系统。1968年，美国彼得·格拉赛博士首次提出了空间太阳能电站(SPS)的概念。

　　空间太阳能电站是指在空间将太阳能转化为电能，再通过无线方式传输到地面的系统，主要包括三部分：太阳能发电装置将太阳能转化成为电能；能量转换装置将电能转换成微波或激光等形式，向地面发送能束；地面接收系统接收空间发射来的能束，再将其转换成为电能。相对于目前空间应用的卫星、空间站等的电源系统，其规模、能力要大得多。空间太阳能电站的建造和运行还必须包括大型运载系统及复杂的后勤保障系统等。

空间太阳能电站示意图

分布式绳系太阳能电站示意图

　　空间太阳能电站

　　商业运行瞄准2030年

　　在彼得·格拉赛提出空间太阳能电站的概念后，上世纪70年代，美国政府投入大约5000万美元进行空间太阳能电站系统研究，提出单个电站发电能力达到5GW的方案——“1979 SPS基准系统”。1995年7月，美国宇航局开展了为时18个月的重新评估SPS可行性的研究，对于多种系统方案进行了全面的评估。1999年～2001年，该局投资2200万美元，启动了“空间太阳能探索性研究和技术计划”，总结分析了空间太阳能电站的最新进展，提出了美国空间太阳能电站的发展路线图，为2030年的商业系统研制奠定基础。该研究工作在2001年通过了国家研究委员会的评估。目前，美国宇航局和美国科学基金会共同出资，正进一步开展关键技术研究和系统研究。

　　日本是能源极缺的国家，也是积极开展空间太阳能发电研究的最主要国家之一，从上世纪80年代就开始进行广泛的SPS概念和关键技术研究。目前，日本共有200多名科学家参加15个技术工作组进行研究。上世纪90年代起，日本陆续推出了SPS2000、SPS2001、SPS2002、SPS2003、分布式绳系SPS系统等概念设计，并且重点在微波传输、激光传输、材料及空间机器人技术方面开展了研究工作。日本的发展目标是在2030年后实现1GW系统商业运行。

　　欧洲从1998年起，开展空间太阳能电站研究工作，提出了名为“太阳帆塔”的概念设计。为了形成统一的研究团队、整合空间太阳能电站研究工作，2002年8月，欧空局先进概念团队组建了欧洲空间太阳能电站网络，重点在高效多层太阳能电池、薄膜太阳能电池、高效微波转化器、极轻型大型结构等先进技术方面开展研究工作。

　　国际组织

　　鼓励开发利用空间太阳能

　　1999年7月召开的联合国第三次和平探索与利用外层空间会议认为，空间太阳能发电装置可以为地球提供丰富的、取之不竭的电力，鼓励世界各组织和个人共同努力推动空间太阳能发电这项新事业。

　　国际无线电科学联盟在2001年建立了一个空间太阳能电站跨委员会工作组，经过3年的努力，于2005年底发表了“空间太阳能电站白皮书”，重点从无线传输的角度对空间太阳能电站的可行性和可能造成的影响进行了评估，认为空间太阳能电站可以满足世界的能源需求而不产生明显的负面环境影响。同时，国际无线电科学联盟表示，将在空间太阳能电站技术发展中发挥作用。

　　空间太阳能电站

　　应用前景广阔

　　从长远的能源供需和环境保护的角度看，可再生能源将成为维持人类长期发展的能源基础。充分利用空间太阳能巨大的能量和连续供电的优势，将可能解决人类对于清洁能源的需求难题。空间太阳能电站的另一个优势就是能够提供灵活的电力供应，对于偏远地区的供电、移动设备的连续供电和紧急救灾活动将非常重要。在我国去年南方遭遇的雨雪冰冻灾害和四川汶川特大地震灾害中，最大的救灾难题之一就是供电问题。另外由于空间太阳能电站可以不分昼夜地工作，无线能源也可以转化为热能直接用于重点地区的冰雪消融。从长远看,空间太阳能电站作为重要的能源方式有着广阔的应用前景。

　　2007年10月，美国国防部综合国际170多位专家的研讨意见，发表了《空间太阳能电站作为战略安全的机遇》中期研究报告。该报告认为，在新的能源和航天发展形势下，虽然空间太阳能电站的研制存在严峻的技术挑战，但从技术、需求和经济上都面临着前所未有的发展机遇，有必要制定全面的国家计划开展空间太阳能电站的研究。

　　我国既是一个能源大国，也是一个航天大国。空间太阳能电站作为未来的一种可再生能源系统，是一个宏伟的空间和地面工程，涉及到许多重要的技术领域，开展这方面的研究将会大大促进我国能源领域和航天领域的可持续发展。因此，对于我国而言，空间太阳能电站发展的战略机遇正在悄然来临。　　（侯欣宾 王立 李明）