中国或率先建成空间太阳能电站 电动车或将永不断电

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近年来，在春节模式下，驾驶电动车回家已经成为许多人的“新挑战”。在拥挤的公路上，有许多电动汽车躺在它们的巢上。

这种悲剧有望被消除。国家空检测技术中心首席科学传播专家庞志浩13日告诉《科技日报》记者，如果空太阳能电站在中国建成，电动汽车可以随时随地充电，就不会有“食物短缺”的担忧。

当然，空太阳能电站的应用远远不止于此。它有多重要，离我们的生活有多远？庞志浩做了介绍。

取之不尽的清洁能源

人类对太阳能的利用已经普及了很长时间，但是地面上太阳能的利用率不高，由于大气的吸收和散射，以及云和雨、季节和昼夜交替的影响，太阳能的利用率将会降低。同时，能量密度变化很大，非常不稳定。

太空.太阳能丰富庞志浩说，如果太阳能发电站建在地球同步轨道上，高度约为36000公里，太阳光线不会被大气减弱，也不会受到季节和昼夜变化的影响。太阳辐射在99%的时间内可以稳定接收，其强度是地面的6倍以上。通过空向地面的定点能量传输可以为人类提供取之不尽的清洁能源。

空太阳能电站开发的核心应用目标是为地面提供大规模商用电源。庞志浩说，由于其覆盖范围广，可以向偏远地区、岛屿和灾区供电，也可以灵活地向地面移动目标供电。

同时，空太阳能电站可以在“可见”范围内为航天器供电，这使得航天器摆脱了巨大的太阳能机翼，大大提高了功率水平和控制精度。它也可以用作深空探测能量系统的候选方案。将来，它还可以用于燃料生产和加工以及空与realize/き之间的制造

此外，空太阳能电站还可以清理传统能源造成的“烂摊子”。庞志浩表示，石化能源的使用导致全球变暖，这导致了频繁的台风、龙卷风等恶劣天气。将空太阳能电站的巨大能量转移到台风区域可以改变台风的温度分布，破坏台风的形成过程。

面临许多技术挑战

庞志浩介绍，空太阳能电站的主要工作原理是:太阳能发电装置将太阳能转化为电能；能量转换装置将电能转换成微波或激光，并利用发射装置将光束发射到地面；地面接收系统接收between/きだよよ0/,and发射的波束，将其转换成电能，通过转换装置连接到电网。

"目前，它的技术原理没有太大问题."庞志浩说，近年来，太阳能发电效率、微波转换效率以及相关的航天技术都取得了很大的进步，为下一步的发展奠定了基础。但是空太阳能电站作为一个宏伟的空系统，需要在许多技术方面有所突破。

例如，目前最大的载人宇宙飞船国际空站重达400多吨，而工业级的空太阳能电站重达数千吨。如何建造？国内一些专家建议，空太阳能电站的建筑材料应投放到台空，并建立“台空工厂”,所需部件应采用3d打印技术打印出来。这是当前的研究方向之一。

长期运行的安全性也是一个重要问题。庞志浩说，长期微波辐射对生态、大气和生物的影响需要深入研究。

此外，空太阳能电站的建设对新材料、高效能量转换装置、超大型航天器结构和控制技术以及在轨组装和维护技术提出了巨大挑战。

预计中国将率先建设

由于空太阳能电站在重量和规模上远远超过了现有的空间设施，因此在新时代的空间和能源领域被称为“曼哈顿计划”。自1968年相关概念提出以来，美国政府和企业投资近1亿美元，实施了一系列R&D计划；日本正式将其列入国家空间长期计划；俄、印、韩、欧空局也在开展相关研究。

2008年，中国将空太阳能电站的研发工作纳入国家先进研究计划。近年来，提出了平台非集中型、二次对称集中型、多旋转关节和球形能量收集阵列等方案，在无线能量传输等关键技术上取得了重要进展。目前，我国对空太阳能电站的研究已经初步实现了从“后续运行”到“并行运行”的转变，成为推动空太阳能电站国际发展的重要力量。

中国航天科技股份有限公司第五研究院科技委员会主任李明告诉记者，如果我们能够保持并进一步加大研发力度，中国有望成为世界上第一个建设具有实用价值的太阳能电站的国家。

记者了解到，中国首个空太阳能电站实验基地近日在重庆启动，计划在2021年至2025年建设一座中小型平流层太阳能电站并发电；2025年后，大型空太阳能电站系统的相关工作将开始。Xi安将为空太阳能电站系统项目搭建地面验证平台，用于空太阳能电站功能和效率的系统验证。

根据相关专家组的论证建议，中国应力争在未来十年内完成空超高压发电输电和无线能源传输的试验验证，以实现“2030年开始建设兆瓦级空太阳能试验电站，并建设吉瓦级商用/”