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
研究报告:中国去年经济增长三分之一来自清洁能源来源:德国之声DW 发布时间:2026-02-09 10:33:04

英国能源研究机构CarbonBrief发表的最新报告指出,2025年,中国经济增长的三分之一以上都是由太阳能、电动汽车和其他清洁能源技术推动带来。报告指出,如果将中国清洁能源行业视为一个国家,其经济规模将位列世界第八。报告指出,中国持续向清洁能源制造业投入数千亿美元,这代表着对全球能源转型持续推进的一项巨大经济和金融押注。

AI数据中心电力需求强劲,马斯克宣布100GW美国光伏制造计划来源:TaiyangNews 发布时间:2026-02-05 08:54:58

在刚刚结束的达沃斯世界经济论坛上,埃隆·马斯克宣布,SpaceX和特斯拉团队正分别致力于在未来3年内在美国建立年产能达100GW的光伏制造产能。马斯克表示,这一宏大计划背后的驱动力是利用太阳能为电力需求巨大的AI数据中心供电。埃隆·马斯克在世界经济论坛上公布了太阳能计划。因此,在美国本土进行大规模光伏制造是一项战略决策。

晶科能源:目标建成业内首条千平米级AI叠层太阳能示范线来源:索比光伏网 发布时间:2026-02-03 19:58:31

近日,晶科能源在接受投资者调研时表示,公司与晶泰控股签署共同开发AI高通量叠层太阳能电池项目的合作协议,计划共建基于AI和机器人的高通量智慧钙钛矿实验室。目标建成业内首条千平米级AI叠层太阳能示范线,完成首个AI决策-设备执行-数据反馈的全闭环晶硅钙钛矿叠层电池实验线。公司期望通过与晶泰合作尽快完成钙钛矿叠层中试线,有信心推进商业化量产加速。

美国FCC:SpaceX申请部署百万颗卫星 欲建轨道AI数据中心网络来源:中财网 发布时间:2026-02-02 08:48:27

美国联邦通信委员会的一份新文件显示,SpaceX正在申请发射并运营一个由至多100万颗卫星组成的星座,这些卫星具备前所未有的计算能力,以支持先进的人工智能。该公司在文件中表示:“为了提供支持全球数十亿用户的大规模AI推理及数据中心应用所需的计算能力,SpaceX拟部署最多100万颗卫星系统,这些卫星将在宽度高达50公里的狭窄轨道壳层内运行。”

开发商“毁约”,12GW光伏项目合同终止来源:PV光圈见闻 发布时间:2026-01-30 09:15:36

此举是对不久前菲律宾能源部终止并放弃2024年和2025年163份可再生能源服务合同的回应。据菲律宾政府分支机构称,终止合同的原因是开发商未能履行《绿色能源招标》合同中规定的义务。被终止的合同总计潜在可再生能源装机容量达17.9GW,其中12.3GW来自59个太阳能光伏项目。该项目是在菲律宾能源部第一轮绿色能源招标计划中中标的。此外,MGEN目前在菲律宾有七个正在运营的太阳能光伏项目,总装机容量超过400MW。

美国太空光伏制造商Solestial收购梅耶博格设备,打造100%本土供应链来源:TaiyangNews 发布时间:2026-01-28 08:46:53

美国太空太阳能技术公司Solestial宣布收购瑞士光伏制造商梅耶博格位于德国Hohenstein-Ernstthal工厂的生产设备。Solestial通过收购MeyerBurger的设备,将太阳能电池制造业务转移到美国,以加强供应链控制和国内制造能力战略。Solestial解释称,这一战略收购将使其能够在美国本土内部完成从硅片到电池的完整工艺流程。Solestial与梅耶博格的渊源始于2024年8月,当时双方建立合作伙伴关系,旨在制造太空用柔性太阳能组件。

【获奖名单】第三届能源电子产业创新大赛光伏赛道决赛圆满收官来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-19 09:43:12

1月14日至15日,由工业和信息化部产业发展促进中心主办,北京索比咨询有限公司、索比光伏网协办的第三届能源电子产业创新大赛太阳能光伏赛道决赛及颁奖仪式,在江苏苏州圆满举办。太阳能光伏赛道决赛于2026年1月14日在苏州举行,共评出一等奖2项、二等奖7项、三等奖6项、优秀奖3项。现将获奖名单公布如下:

华晟新能源荣获2025年度最具影响力太阳能电池企业来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-15 19:11:00

本届“光能杯”共有300余家光伏企业参与报名评选,角逐年度荣誉。此次颁奖盛典中,安徽华晟新能源科技股份有限公司凭借强大创新力、出色的品质与服务、卓越的品牌影响力,荣膺2025年度最具影响力太阳能电池企业。

实力领航!润阳新能源荣获2025年度最具影响力太阳能电池企业来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-15 18:56:00

本届“光能杯”共有300余家光伏企业参与报名评选,角逐年度荣誉。此次颁奖盛典中,江苏润阳新能源科技股份有限公司凭借强大创新力、出色的品质与服务、卓越的品牌影响力,荣膺2025年度最具影响力太阳能电池企业。

再添荣光 | 捷泰新能源荣获2025年度最具影响力太阳能电池企业来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-15 18:54:00

本届“光能杯”共有300余家光伏企业参与报名评选,角逐年度荣誉。此次颁奖盛典中,捷泰新能源科技有限公司凭借强大创新力、出色的品质与服务、卓越的品牌影响力,荣膺2025年度最具影响力太阳能电池企业。

再获殊荣|大恒能源荣膺2025年度最具影响力太阳能电池企业来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-15 18:49:00

本届“光能杯”共有300余家光伏企业参与报名评选,角逐年度荣誉。此次颁奖盛典中,大恒能源股份有限公司凭借强大创新力、出色的品质与服务、卓越的品牌影响力,荣膺2025年度最具影响力太阳能电池企业。

新闻排行榜
本周
本月