新型太空太阳能电站设计展示

李忠东 编译

早在1968年，美国科学家、航空航天工程师彼得·格拉泽就首先提出了空间太阳能发电(SSPS)的概念。

研究表明，太空中的阳光强度要比地面高出5～10倍。在阳光充足的地球静止轨道上，每平方米太阳能可产生1336W热量。如果在地球静止轨道上部署一条宽度为1000m的太阳电池阵环带，假定它的转换效率为100%，那么在一年中接收到的太阳辐射量，差不多等于目前地球上已知的可开采的石油能量总和。

30多年来，许多国家一直致力于SSPS的研发。

日本JAXA的 SSPS 计划方案

日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)推出迄今为止最为宏伟的SSPS计划，其将在2030年建立一个100万kW的太空太阳能电站，足以为30万个家庭供电。这个太空太阳能卫星将长期在地球静止轨道上运行，太阳能板的总面积为4km2，通过使用激光束或者微波把电能送到地面，并由特定设备负责接收转换, 在某一特定区域进行收集。该系统不会受到天气状况的影响，能持续产生电能。

利用太空太阳能电站生产电的成本大约8日元/kWh，仅为现有发电成本的1/6左右。不过，如何将这个巨大的太阳能电站送入太空是个未解难题。包括三菱重工业株式会社 (MHI)在内的16家公司的科研人员组成的一个研究小组负责实施这个计划，整个系统的建设将耗资20000亿日元(约合210亿美元)。

欧洲太阳帆塔卫星

90年代后期，欧洲在“空间及探索利用的系统概念、结构和技术研究”计划中，提出了研发欧洲太阳帆塔卫星的概念。其在塔的两边安装了太阳帆，这个可展开的轻型结构可大大降低系统的总重量，减小系统的装配难度。根据设计，每一块太阳帆电池阵是一个模块，长宽都为150m，发射入轨后自动展开。它在低地轨道进行系统组装，再通过电推力器转移至地球静止轨道。

从事太阳帆塔研发的科学家称，通过太阳帆塔一天24小时发电，用电力转换成微波的技术，可以将电能高度精确、安全地送回地球。