(資料圖)

【環球時報-環球網報道 記者 樊巍】“從規模來看，我國首顆衛星東方紅一號的重量僅為173千克，而去年建成的中國空間站組合體已達百噸級；從供電水平來看，我們航天器的供電水平已從七十年代的上百瓦，提升到現在中國空間站的3萬瓦量級。面向未來，著眼于空間太陽能電站的發展遠景，我們的長遠目標是建成GW量級（十億瓦量級發電裝機容量）的可商業化運行空間太陽能電站，這樣一座空間太陽能電站的規模將達到一萬噸左右”，在4月23日召開的中國航天大會空間太陽能電站專業論壇上，中國宇航學會空間太陽能電站專業委員會主任委員李明研究員介紹稱，“在這個過程中，還需要在現有能力基礎上實現在重量規模、功率水平等方面幾個數量級的能力提升，其中最大的挑戰就在于掌握遠距離大功率高效無線功率傳輸這樣一種空間太陽能電站所獨有的關鍵技術”。

空間太陽能電站是一種頗具科幻色彩的前沿技術，它是指在空間進行大規模太陽能收集并轉化為電能，通過無線方式傳輸到地面或其他需要供電的區域，供用戶使用的空間電力系統，有時也稱之為空間太陽能發電衛星或太空發電站。其作為服務于能源領域的航天重大裝備系統，在應對全球氣候變化、推動能源轉型、開發太空經濟新領域等方面的作用正重新得到國際社會高度重視。

中國宇航學會空間太陽能電站專業委員會執行委員王立研究員介紹稱，發展空間太陽能電站的可行性和價值正在重新得到美、英、歐空局、日、韓等國家和組織的高度重視，許多國家已經更新了其發展戰略，加大了在此領域的資金投入?！懊绹叨戎匾暱臻g太陽能電站相關技術的應用價值，明顯加快在此領域的研究力度和在軌試驗頻次，目前已開展了X-37B、空間太陽能演示器等在軌驗證，未來可能進一步增大規模?？臻g太陽能電站關鍵技術的在軌驗證將成為未來5~10年各國發展重點，而到2040年左右，國際上將極有可能研制出GW級具有應用價值的空間太陽能電站系統?！?/p>

而放眼國內，在國家的持續支持下，我國的空間太陽能電站系統總體和關鍵技術研究方面也取得了大量的創新成果。王立表示，特別是在更具工程可實現性的模塊化空間太陽能電站方案設計、遠距離高效無線功率傳輸與波束方向控制、大尺度薄膜展開結構、高效柔性薄膜太陽電池等關鍵技術方面大幅縮小了與國際的差距。其中，遠距離高效無線功率傳輸技術的階段成果將有可能用于支持我國月球探測任務中對永久陰影區的探測供電。

王立進一步介紹稱，在十年前王希季與閔桂榮兩位院士就已提出我國的空間太陽能電站頂層思路和兆瓦級空間試驗電站的方案設想，他們建議兆瓦級空間試驗電站應兼顧技術先進性和工程可行性，還應結合我國實際的航天運載能力，兆瓦級空間試驗電站應該以地球靜止軌道200噸級為目標，在工程和經濟上可行，以模塊化和可擴展性為基本要求，首選平臺式方案。

與此同時，王立也坦言這樣一項顛覆性的航天工程在實現的過程中依舊存在著許多挑戰，其中就包括必須攻克遠距離大功率高效無線功率傳輸技術、空間高壓超大功率電力傳輸與管理技術以及空間超大結構構建與控制技術等難題，“這些技術都曾入選過中國宇航領域的十大工程技術難題”王立稱。

但這一切也并非遙不可及，王立介紹稱，自1968年美國科學家彼得·格拉澤提出空間太陽能電站的概念以來，相關技術已經取得了巨大的突破，“1977年設想的空間太陽能電站，當時太陽能電池的發電效率才10%，而現在太陽能電池的發電效率已經提高到了30%以上；1977年的方案中還設想完成空間太陽能電站在軌組裝需要100名航天員，而隨著無人技術的發展，我們認為現在已無須人類參與空間組裝”。

王立表示，放眼未來，空間太陽能電站作為規模巨大的代表性航天基礎設施，是未來航天領域的重要發展方向，將支撐國家“雙碳”戰略，推動國家航天強國建設。發展空間太陽能電站正在迎來新的機遇，建議研究和借鑒航天主要國家的做法，將空間太陽能電站的發展納入國家能源和航天中長期發展規劃，加快關鍵技術攻關并開展在軌技術驗證。中國業已成為推動國際空間太陽能電站發展的重要力量，宜進一步加強國際交流與合作，積極參與國際規則的協調與制定，為發展空間太陽能電站發揮中國智慧、做出中國貢獻。

本次會議還正式啟動了首屆空間太陽能電站青年創新競賽活動。

關鍵詞：