2030年太空光伏发电站有望面世

来源:发布时间:2012-03-19 09:03:59

空间电站

从水能到地热能、从风能到生物能,人类一直试图寻找更清洁、更高效的能源,来取代传统的化石能源。太空,成了一些创想者解开地球能源枷锁的蓝海。在太空建设太阳能发电站,是他们对于主力能源的全新设想。

也许,有人会觉得这个梦想遥远。但我们也将在实现梦想的过程中获益——材料技术、太阳能利用技术都极有可能因此而飞越。这场仍在发酵的科学创想,其过程和结果都将为我们酝酿一份美好。

“将中国的主力发电站建到太空去”,这个动人心魄的想法在北京中国空间技术研究院一幢并不起眼的小楼里发酵着。一位耄耋老人,给我们描述了一幅美妙图景。

传统化石能源之外,谁能成为“新主力”

在漫漫太空之中、地球同步轨道之上,飘着一座座面积可比故宫的太阳能发电站,将炽热的太阳光转化为能量,传给地球,造福人类。

这个场景,是中科院院士王希季和同事们持续了30多年的梦想。发展空间太阳能发电站,他们认为是解决中国能源问题的根本出路。

煤炭、石油和天然气,多年来一直是中国的“主食”,占据了能源消耗的九成左右。两个预测,却让中国的能源“温饱”,都变得有些奢侈。

一个是关于石油。据国土资源部规划报告,目前我国已探明的石油只能开采14年左右,尽管每年可以新增10亿吨左右的探明储量,但可开采储备相对不足的现实依然严峻。

另一个是关于煤炭。我国煤炭探明可利用储量近2000亿吨,按照年产25亿吨原煤的速度推算仅供开采80年,不过是一个人的一生。


“近些年来,我国的石油、天然气对外依存度都超过50%。”国土资源部办公厅副主任孙家海曾对媒体表示。

年届九旬的王老铺开一沓资料,一板一眼地说起了能源问题。“中国对能源日益增长的需求,恐怕在几十年内都停不下来。”王老用手指比了一个“七”,“70亿吨标准煤,这是专家预计的2021年中国能源消耗量。”

“有朝一日,当中国的最后一块煤被丢入煤炉后,中国拿什么喂饱自己?”提出这个问题时,王老很严肃。严肃的背后,是一个令人焦急的现实:除了煤炭、石油和天然气,它们潜在的“接班人”都有各自的缺陷。

王老掐起指头,一一数来:“水能,是有限的;风能、地面太阳能,不稳定;核能,存在一定的安全隐患。这些能源满足部分需求和作为补充是可以的,但是,解决能源问题,我们要的是一条根本出路。”

在太空接收太阳能,更稳定也更有效

“取之不尽、用之不竭”,是王老对太阳能的描述,“如果太阳能成为主力能源,那我们就不用把地球挖得千疮百孔了。”

不同于我们一般理解的太阳能,王老口中的太阳能来自太空,“说得更具体一点,就是在地球同步轨道上建设太阳能发电站。”

地球同步轨道,离地面有3.6万公里,这个距离相当于在北京和上海之间来回20多趟。为什么要千辛万苦把太阳能发电站搬到这个连空气都没有的地方?

因为稳定。“在地面利用太阳能,每天每时都在波动,有云有雾就减弱,早午晚强度不一,到了晚上就完全没有了。”王老介绍,在地球同步轨道上,99%的时间都能稳定接受阳光。

也因为稳定,所以更有效率。“相同时间内,太空的日照强度是地表平均日照强度的5—12倍。”中国空间技术研究院空间新系统研发室副主任侯欣宾更是用研究数据佐证空间的优势。

 

下一页>  

 世界主要航天国对空间太阳能发电站的话题已经讨论了40多年,日本媒体更是宣称在2025年后实现空间发电的梦想。在国内,中科院在《空间太阳能电站技术发展预测和对策研究报告》中提出了“四步走”战略,认为2030—2050年我国有可能研发出第一个商业化空间太阳能发电站系统,实现空间太阳能发电站商业运行。

而在侯欣宾看来,在走向这个目标的路途中,隐藏着更大的福利:“空间太阳能发电站是目前能够设想的最大空间基础设施工程。这么大的工程,会引领很多技术的发展。”太阳能电池或许会因此变得更耐用而且有效率,材料技术也可能得到一个巨大的提升,“过程所产生的影响可能不会亚于结果。”

王老则认为,空间太阳能发电站建成之后,将创造一个随时随地充满能量的神奇国度。空间太阳能发电站通过巨型太阳能电池板接收空间太阳能,并以微波束的形式输送至地面接收设备、转化为电能。这样,不需四处寻找插座,任何时间、任意地点,手机、电器乃至汽车都可以处于充电状态。“将从根本上改变人类获取能源的地点和方式,可能会引起新的产业革命。”

国家“十二五”规划中提出抢占空间科学等领域未来科技竞争制高点。而在王老看来,空间太阳能发电站是最好的施展舞台。

将万吨级发电站送入太空,仍是个难题

尽管太阳能是取之不尽的,但地球同步轨道上适合我国使用的位置仍然是有限的。“如果不抢先一步,就有可能丢失最有利的位置。”在王老看来,中国应该主动“抢座”。

而侯欣宾认为,相较于日、美的研发工作,中国甚至还没到谈论“抢”不“抢”的阶段,“咱们更多的还是属于草拟阶段,相当于在拟定一份路线图。”中国迟迟不上手,技术是掣肘的主因。

面积大、体积重、功率高,这三个空间太阳能发电站的特性让许多技术人员都望天兴叹。“我们现在的飞船不过10吨,但一座空间发电站起码是万吨级别的,怎么把它送到天上去,并且一部分一部分地组装起来,这对现有的技术而言是个非常大的考验。”侯欣宾甚至没有想出实现的具体方法。

如果说这些技术难题只是停留在“术”的层面,那么即使在“道”的层面,中国似乎也没有准备好。“尽管科技界拟定了路线图,但是更高的层面还没有出台一个完整的方案。”侯欣宾认为,只有搭起了一个系统框架,才能去分解任务,逐个击破,现在的研讨,往往是“东一榔头、西一棒槌”。

“中国有抢先建设空间太阳能发电站的基础条件,也不乏抢先的人才,但一定要先有抢先的意识。”在王老看来,只要国家集中力量去做,我们就能在空间开发领域形成优势,“这一条路,是可以走通的。”


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201203/19/258608.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
深市最大IPO落地!新能源巨头成功过会来源:索比光伏网 发布时间:2026-04-30 08:54:27

4月28日,华润新能源控股有限公司顺利通过深交所主板IPO审核,此次华润新能源IPO计划募集资金规模高达245亿元,是当前深市规模最大的IPO项目。近年来,华润新能凭借自身竞争优势,装机规模持续扩大,经营业绩稳步增长,现已跻身国内最大的新能源发电运营商行列。截至2025年末,华润新能源控股的发电项目并网装机容量达到4158.99万千瓦,占全国市场份额的2.26%,在行业中处于领先地位。

美国科技巨头扎堆入局“天基能源”——Meta签署1GW空间太阳能购电协议来源:TaiyangNews 发布时间:2026-04-29 08:41:45

全球科技巨头MetaPlatforms与技术初创公司OverviewEnergy签署产能预留协议,预订了高达1GW的空间太阳能电力。该项目计划将太空收集的能量传输至地球,作为Meta支持其美国境内AI数据中心能源战略的核心组成部分。Meta将利用OverviewEnergy提供的卫星太阳能电力,为其位于美国的数据中心提供持续的能源供应。通过这项"首创性"协议,Meta获得了从轨道向电网输送电力的早期优先使用权。Meta的这一举动紧随其科技同行的步伐。

抢装!欧洲家庭涌向屋顶太阳能来源:金融界 发布时间:2026-04-28 08:53:18

欧洲各地对屋顶太阳能系统的需求激增,越来越多当地家庭试图通过抢装光伏来降低能源开支、对冲价格波动风险。中银证券武佳雄认为,中东局势升级推动天然气价格提升,欧洲能源独立紧迫性进一步升级。西部证券杨敬梅认为,欧洲构网系统的第二阶段技术报告表明未来额定容量超过1MW的新建储能系统和可再生能源电站,将被强制提供可稳定电网的构网能力,预计2024至34年全球预计需要新增1400GW采用构网型储能技术的电池储能容量。

西安太阳能学会联合碑林区图书馆开启“探索新能源与火星”系列科普课程来源:西安太阳能学会 发布时间:2026-04-20 11:11:50

为点燃青少年对宇宙探索的好奇与新能源技术的热情,普及绿色低碳科学知识,近日,西安太阳能学会携手西安市碑林区图书馆,正式拉开“探索新能源与火星”系列科普课程的帷幕。本次“探索新能源与火星”系列科普课程将持续推进,整合更多优质科普资源,推出更多适合青少年的科普课程与活动,搭建科普传播平台,让科学精神走进千家万户,助力全民科学素质提升。

东方日升亮相2026巴基斯坦国际太阳能展,携手南亚共赴绿色新能源未来来源:东方日升 发布时间:2026-04-20 07:03:41

4月17日,2026巴基斯坦国际太阳能展在拉合尔国际会展中心如期启幕,东方日升立足巴基斯坦能源痛点,携定制化光储一体化解决方案亮相展会,为当地提供贴合本土需求的中国方案。本次参展,东方日升传递的不仅是产品与技术,更是扎根、服务巴基斯坦的长期承诺。未来,公司将立足本地需求持续迭代产品与服务,助力巴基斯坦实现能源安全、经济可负担与碳中和目标的协同发展,与南亚伙伴共赴绿色能源新未来。

中国光伏产品助多国抵御石油危机来源:环球时报 发布时间:2026-04-09 16:49:44

以“新三样”为代表的中国绿色产业,凭借规模与成本优势,正将宏大的环保倡议转化为更多家庭抵御地缘波动的绿色“硬通货”。正是这些遍布这个南亚国家城乡的太阳能板,帮其抵御着由中东局势引发的能源危机。电动车及光伏产品销量激增在波动的油价与供应缺口面前,多国政府与企业开始重新核算能源“账本”。在万象市中心门店,多款中国电动车品牌甚至一度售罄,出现供不应求的局面。在一些发展中国家,光伏装机量已进入快速增长期。

池州合洪新能源申请太阳能发电板支撑结构专利,更利于调整太阳能板的倾斜角度来源:金融界 发布时间:2026-04-03 09:00:17

国家知识产权局信息显示,池州合洪新能源有限公司申请一项名为“一种太阳能发电板的支撑结构”的专利,公开号CN121770448A,申请日期为2025年12月。专利摘要显示,本发明涉及太阳能板支撑支架领域,尤其涉及一种太阳能发电板的支撑结构。利用调节组件能够直接调整后立柱的整体高度,更利于调整太阳能板的倾斜角度,同时调节组件、第一辅助支撑组件和第二辅助支撑组件均能够对后立柱起到支撑定位作用。

每日要闻:新能源部警示太阳能规则;电力电网公司发布氢能招标及其他...来源:SolarQuarter 发布时间:2026-03-26 15:21:42

印度新能源和可再生能源部 (MNRE) 已要求马哈拉施特拉邦撤回近期的屋顶光伏限制措施,该措施将系统规模与过去用电量挂钩,而非核定负荷。该部表示,此举可能会减缓屋顶光伏的推广,给消费者和开发商带来不确定性,并与国家清洁能源目标及“总理阳光家园计划”(PM Surya Ghar) 的愿景相悖。阅读全文 印度电力电网公司 (POWERGRID) 已发布一项重大输电招标,以支持安得拉邦即将开展的绿氢项目。此次招标标志着为建设新兴氢枢纽的专用电网基础设施又迈出一步,确保电力送出能力、更强的可靠性,并为印度综合可再生能源和绿色燃料生态系统提供长期支持。阅读全文 Ceigall 印度公司已与马哈拉施特拉邦...

今日要闻:NTPC 北方邦绿色能源寻求太阳能项目开发来源:SolarQuarter 发布时间:2026-03-25 19:29:52

NTPC 北方邦绿色能源公司已就北方邦一项 100 兆瓦太阳能及配套 50 兆瓦/200 兆时电池储能系统项目征集兴趣意向。该合资企业由 NTPC 绿色能源与北方邦电力公司共同组建,旨在为该邦工业、商业及配电买家提供稳定电力。 卡纳塔克邦电力监管委员会发布了 2026 年需求灵活性和需求侧管理法规,要求配电公司采取结构化措施转移需求、削减峰值压力并提高效率。该框架还引入了递增的灵活性义务,以及金融激励和惩罚措施,以推动公用事业参与和更快实施。 印度新能源和可再生能源部在国家绿氢使命下,联合技能发展与创业部推出专项绿氢技能培训计划。该项目旨在到 2030 年培养 60 万名熟练工人,支持印度在氢...

报告:太阳能领跑美国新增电网装机,杜克能源为何放缓部署?来源:WRAL 发布时间:2026-03-24 15:11:38

尽管增速有所放缓,太阳能仍是美国新增电力的主要来源,而杜克能源扩大化石燃料的计划引发了关于北卡罗来纳州成本和清洁能源的质疑。 一份新报告显示,即使去年安装量下降,太阳能仍占美国新增电力的主导地位。这一发现正值杜克能源计划扩大化石燃料以应对北卡罗来纳州不断上升的需求之际。2025年,美国安装了43.2吉瓦的太阳能装机容量,较前一年下降了14%。但根据美国太阳能产业协会和伍德麦肯兹的报告,太阳能仍占新增并网发电容量的54%。与电池储能结合后,两者合计占新增容量的79%。 尽管存在放缓迹象,太阳能在全国范围内仍是增长最快、应用最广的新电力来源,这主要归功于其成本和速度优势。“太阳能是最快且最负担得起...

1-2月铜川市清洁电力发电量同比增长5.9% 太阳能发电增速领先来源:铜川市人民政府 发布时间:2026-03-24 09:38:55

据铜川市人民政府消息,今年1-2月,全市清洁电力发电量同比增长5.9%,增速高于全市规上工业发电总量增速,显示出清洁能源发展的良好势头。据统计,1-2月全市规模以上工业发电量累计达25.32亿千瓦时,同比增长4.9%。风力发电量累计0.58亿千瓦时,增长4.6%,占比为26.8%。