3.6萬公里外建「三峽」，中國要建太空太陽能發電站，電咋到地球

很多人說中國空間站有什麼用，中國空間站系統總設計師楊宏就回答了，中國空間站將為未來空間太陽能電站提供在軌技術驗證。

沒有錯，中國要在3.6萬公里外的太空建「三峽」——空間太陽能發電站，為地面供電。這可能有點超出大家的認知了，空間太陽能發電站，怎麼給地面供電，難道接根線到天上去。

空間太陽能電站是什麼

事實上，太陽能的能源是來自地球外部天體的能源(主要是太陽能)，是太陽中的氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量，人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。我們生活所需的煤炭、石油、天然氣等化石燃料都是因為各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來後，再由埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成。此外，水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換來的。

太陽能具有能流密度大、連續穩定、不佔用耕地等優點，而空間太陽能電站是指在空間將太陽能轉化為電能，再通過無線方式傳輸到地面的電力系統。

它可以通過控制微波束空間太陽能電站可向任何一個地點供電，比地面光伏電站更具開發價值因為空間太陽能電站由於不受晝 夜和天氣的影響， 可以連續工作， 太陽能利用效率高，，

太空輸電到地面，靠什麼技術

而從太空輸電到地面，就要靠無線電能傳輸技術（WPT），作為空間太陽能發電的主要關鍵技術，WPT（Wireless Power Transmission)在能量傳輸方面起重要作用。通過WPT可將太陽能轉換成的電能進一步轉換為微波集束能或激光能，並根據需要將束向控制在所需電能的地區，在當地再通過微波或激光接受裝置進一步轉換成電能，輸入電網或直接滿足不同用戶需要。

那WPT技術就分為微波無線能量傳輸技術(MPT)和激 光無線能量傳輸技術(LPT)。微波無線能量傳輸技術是空間太陽能電站研 究較多的傳輸方式，具有較高的轉化和傳輸效率， 在特定頻段上的大氣、雲層穿透性非常好， 技術相對成熟， 波束功率密度低， 且可以通過波束進行高 精度指向控制， 具有較高的安全性。但由於波束寬， 發射和接收天線的規模都非常大， 工程實現具有較大的難度， 比較適合於超大功率的空間太陽能電站 系統。

激光無線能量傳輸技術主要特點是傳輸波束 窄、發射和接收裝置尺寸小， 應用更為靈活。通過 合理選擇頻率， 可以減小大氣損耗， 比較適合於中 小功率的空間太陽能電站系統。難點在於大功率激 光器技術成熟性較差， 高指向精度實現難度大， 存 在較大的安全隱患。主要缺點是大氣透過性差， 傳 輸效率受天氣影響大。

WPT技術以微波輸能、控制及轉換原理為基礎，它早已在軍事、科學及通訊衛星等領域得到廣泛應用。家用微波爐的普及，表明微波技術已經成熟。微波理論、鎖相技術、磁控管技術及相關控制理論早已成為我國大學電子專業的必修課。

空間太陽能電站發展情況

事實上，美國和日本比中國都更早在空間太陽能電站進行研究，1999-2001年，美國航空航天局(NASA)投資2200萬美元，啟動了「空間太陽能探索性研究和技術計劃」項目，總結分析了空間太陽能電站的最新進展。提出了美國空間太陽能電站的發展路線圈，計劃於2020年實現10MW系統的空間驗證，為2030年的商業系統研製奠定基礎。

但是我們都知道，美國鴿了，2030年商業使用遙遙無期。

但中國對太陽能電池的研究可以說領先全球，中國空間站首次使用了柔性三結砷化鎵太陽電池陣技術，由十幾萬片柔性太陽電池組成。這些柔性太陽電池的單板厚度不足1毫米，不僅有良好的抗輻射和耐高溫等性能，而且光電轉換效率突破30%，

而作為空間電站的能量轉換器件——太陽電池應具有較高的轉換效率、重量體積比功率以及較強的抗輔照、抗衰退能力，同時要成本低、壽命長，便於安裝。可以說，中國目前使用的柔性三結砷化鎵太陽電池可以很好滿足空間光伏電站需要。

當然，我們現在還面臨著很多技術挑戰，根據楊總師的採訪，我們將會把單項的關鍵技術突破可作為下一步的重點。

比如利用我們空間站在艙外有機械臂照料，可以進行一些模塊化、用於電站驗證的模塊化的在軌的組裝，組裝以後通過空間站釋放到外面，抬升軌道以後，再把天線陣和電池陣完全展開，然後再釋放一個伴飛的小衛星。這樣的話，一方面是電站模塊的試驗，一方面是一個伴飛的小衛星，兩個配對使用，來做天上的關鍵技術驗證。

總結

所以說，空間太陽能發電站的建設離不開中國空間站，這也是為什麼空間太陽能發電站目前來說，就日本和美國布局最早的原因，因為可以利用國際空間站，有優勢。

我國既是一個能源消費大國，也是一個航天大國，從經濟發展情況來看，能源問題已經成為我國經濟社會可持續發展的一個關鍵制約因素。空間太陽能電站作為未來的一種可再生能源系統，將大大促進我國能源的可持續發展和航天技術領域的可持續發展。

除此之外，利用空間太陽能電站，可以向偏遠地區、受災地區等特定地區供電，還可以靈活地為地面移動目標供電，同時能讓航天器擺脫巨大的太陽能電池翼，大大提高功率水平和控制精度，在未來甚至可以利用空間太陽能電站進行空間燃料生產和空間加工製造，促進空間工業發展。

雖然中國空間站的建設完成，空間太陽能電站也開始從規划到實驗的階段，那這就很好回答了，中國空間站有什麼用，中國空間站如果利用好了，將對中國的經濟民生產生巨大的推動作用，而且會極大地促進中國科技的發展。