日本今年3月的地震海嘯引發(fā)巨大核災(zāi)難，讓世界各國重新對核能發(fā)電政策進(jìn)行審視。德國隨即宣布要逐漸全面退出核電領(lǐng)域，而作為核電大國的日本，也公開表示將對其倚重核能的傳統(tǒng)國策作出重要調(diào)整。
    面對日益膨脹的能源需求和逐漸枯竭的常規(guī)能源，很多國家都處在能源發(fā)展的十字路口。或許，向太空要能源的時刻要來了。
    通俗來講，空間太陽能發(fā)電就是在太空中接收太陽能，并將其轉(zhuǎn)化成電能并輸送到地面上的一種能源獲取模式。它利用發(fā)射大型太陽能衛(wèi)星，在地球同步軌道吸收太陽能并轉(zhuǎn)化為電能，然后以微波或激光為介質(zhì)把能源傳送回地面的大型天線站(或天線陣群)，并最終轉(zhuǎn)為基本電力。
    歐洲空間能源集團(tuán)高級副總裁、美國核安全專家徐楓博士介紹說，核電經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，目前在全球的電能占比中已占到16%，其中在部分國家已成為主要能源之一。比如，美國占到了20%、日本達(dá)到50%以上，法國更是高達(dá)78%。然而，核能作為高度復(fù)雜、危險(xiǎn)的技術(shù)，其風(fēng)險(xiǎn)隱患是永遠(yuǎn)都無法回避的。
    同時，考慮到資源有限性的制約，非化石能源取代化石能源成為各國的共識。但傳統(tǒng)可再生能源將無法滿足人類對長期穩(wěn)定能源的需求：水能資源分布不均，資源有限，發(fā)電不穩(wěn)定，會造成生態(tài)環(huán)境影響；風(fēng)能發(fā)電不穩(wěn)定，大面積風(fēng)力發(fā)電會破壞大氣環(huán)境的平衡；生物質(zhì)能資源較少；地?zé)帷⒊毕艿燃夹g(shù)尚不成熟，大規(guī)模開發(fā)還存在困難……
    正如歐洲空間能源集團(tuán)總裁斯泰芬·騰瑟爾所說，“我們致力于利用世界上最有價(jià)值的財(cái)產(chǎn)--太陽：地球上原始的、僅有的、也是真正可持續(xù)的資源。他舉了個例子：假設(shè)1個1千兆瓦的空間太陽能電站壽命為30年，發(fā)電量不到2400億千瓦每小時，以目前的地面太陽能電價(jià)，直接收益不超過2600億人民幣。再考慮到能源價(jià)格的增長、低碳能源所帶來的附加值，實(shí)際收益將高于這一數(shù)值，這將造成收入難以補(bǔ)償整個系統(tǒng)的建造運(yùn)行成本。所以，就目前航天器研制技術(shù)和發(fā)射成本來看，空間太陽能電站的性價(jià)比并不高。
    而產(chǎn)能和發(fā)射能力也對空間太陽能的開發(fā)利用提出了巨大挑戰(zhàn)。李明認(rèn)為，為了實(shí)現(xiàn)商業(yè)化和低成本，空間太陽能電站應(yīng)當(dāng)形成規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化。這對于現(xiàn)有的航天器制造水平和發(fā)射能力提出非常高的要求。“如果說美日等國在過去30年對空間太陽能電站所進(jìn)行的可行性評估報(bào)告均顯示‘除經(jīng)濟(jì)成本之外沒有重大理論和技術(shù)上的障礙’的話，那么近年來全球光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的重大突破性發(fā)展，使得光伏和薄膜電池的成本大規(guī)模降低，而單位面積的發(fā)電效率和材料重量也大大突破。”徐楓還是看好空間太陽能發(fā)展能突破成本這個大障礙但這并不是說空間太陽能的大規(guī)模開發(fā)利用就可以指日可待了。中國科學(xué)院院士、“兩彈一星”元勛王希季就表示，要達(dá)到具有空間電站的研制和建設(shè)能力的水平，還需要做大量的研究、發(fā)展、試驗(yàn)和驗(yàn)證工作。
    王希季認(rèn)為，發(fā)展空間電站首先要重視安全問題，初期發(fā)展規(guī)模要適度。其次要特別重視重型空間運(yùn)輸、高效率無線能量傳輸、組裝和維修等共性關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。
    徐楓也補(bǔ)充指出，技術(shù)并非發(fā)展空間太陽能最主要的障礙，國家政策支持與否、國家政策支持力度才直接關(guān)系到空間太陽能的開發(fā)程度和市場應(yīng)用速度，也直接關(guān)系到空間太陽能產(chǎn)業(yè)能否迎來發(fā)展春天。
    對于未來，王希季憧憬道：“大規(guī)模開發(fā)利用空間太陽能將極大提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和質(zhì)量，從而引發(fā)技術(shù)革命甚至產(chǎn)業(yè)革命。”
    信息整理：m.haofa66.com   信息來源：中國航天報(bào)