中國有能力率先建成空間太陽能電站

“在有關部門支持下，我國在空間太陽能電站方面經過十余年持續研究，已經大幅縮小了與國際先進國家的水平，進入世界前列。”中國航天科技集團公司五院科技委主任李明研究員1日向科技日報記者表示，“如能保持並進一步加大研發力度，中國有望成為世界首個建成有實用價值空間太陽能電站的國家。”

五院研究員王立同時表示，不僅國內專家有此信心，國際上也普遍認為，中國有能力也有條件在該領域“領跑”。

與日益枯竭、環境污染問題嚴重的化石能源相比，空間太陽能是一種高效、持久、清潔的能源。通過運行在宇宙的空間太陽能電站，可以大規模收集、轉化太陽能，並以無線方式將電能穩定傳輸到地面電網，發電功率可達1至5吉瓦，發電量與地面核電站相當。與地面太陽能電站以及風電、水電相比，空間太陽能電站不受晝夜、天氣、地區緯度等自然因素影響，而且電力傳輸靈活，能對偏遠地區、受災地區以及重要設施等進行定向供電或移動供電，為改善電力能源結構及供電方式提供創新方案，社會效益極高。

空間太陽能電站的建設面臨重大技術挑戰，其在重量、尺度方面遠超現有航天設施，被稱為新時期航天和能源領域的“曼哈頓工程”。自1968年相關概念被提出以來，美國政府和企業已投入近億美元，實施了多項研發計劃﹔日本於2004年將發展空間太陽能電站正式列入國家航天長期規劃，作為長期支持的三大航天重點領域之一﹔俄羅斯航天企業正積極推動與中國企業在空間太陽能電站項目上的合作﹔印度、韓國、歐洲航天局等也在開展相關研究。

我國自2008年起將空間太陽能電站研發工作納入國家先期研究規劃。近年來，提出了平台非聚光型、二次對稱聚光型、多旋轉關節以及球型能量收集陣列等空間太陽能電站方案，同時在無線能量傳輸等關鍵技術方面取得了重要的進步。當前，我國在空間太陽能電站研究方面初步實現了從“跟跑”到“並跑”的轉變，成為國際上推動空間太陽能電站發展的重要力量。

王立表示，除了技術，空間太陽能電站的建設、運營還需要巨額的投資、廣闊的市場以及環境、政策等因素配合，綜合多方因素，各國紛紛把目光投向中國，認為中國應該在該領域發揮重要的牽引作用。

能在國際上“領跑”，對於我國來說機遇難得。“就航天領域而言，載人航天、深空探測、重型運載火箭、空間站等與國際先進水平相比，還存在較大的差距。”王立說，“我們要建設航天強國，除了在上述方面要縮小差距，還應尋找其他戰略制高點。選項有限，但現在正有這樣一個機遇擺在面前。”

他認為，中國不該錯過這樣的機遇。從戰略意義來說，我國環境、能源問題嚴峻，如果能從太空獲得豐富、清潔的能源，這樣的項目值得嘗試。從綜合效益來看，建設空間太陽能電站對技術創新和新興產業帶來的牽引作用巨大，是個能兼顧國家安全戰略需要、帶動技術創新的超級工程。

根據我國有關專家組論証建議，我國應致力於在未來10至15年完成空間超高壓發電輸電及無線能量傳輸試驗驗証。力爭實現“2030年開始建設兆瓦級空間太陽能試驗電站，2050年前具備建設吉瓦級商業空間太陽能電站的能力”的中、遠期目標。但上述規劃還未得到國家批准。

在近日舉行的第二屆空間太陽能電站發展技術研討會上，與會專家紛紛呼吁，希望國家加快設立空間太陽能發電重大科技專項，推動相關技術早日實現重大突破。王立表示，我國目前已有幾十家科研院所、高校和企業正在進行空間超高壓發電輸電、高效無線能量傳輸、超大型空間結構在軌裝配等關鍵技術的研究，由於缺少重大項目的引領，目前的研究力量和研究目標比較分散，需要通過國家立項，將相關研究整合起來，進一步明確目標、加快研發步伐，實現空間太陽能電站領域真正的“領跑”。（郭兆煒 記者 付毅飛）