技术纵深：空间太阳能电站【熊猫体育】

大多数可再生能源是不可信的。比如风能和潮汐能受到天气影响，即使能寻找一种不不受天气影响的能源（比如洋流），我们还是无法期望平稳的功率输入。

从这种意义上谈，太阳能发电是最好的：它相当严重受到天气影响，而且一半的时间几乎不工作，甚至有时候还不会被月亮影响（日食学术著作）。　　所以有人指出，让太阳能沦为可再生能源支柱的方法就是完全离开了困难的地球回到太空。

在那里阳光总有一天美好，而天气这个词都是另外的意思。空间太阳能电站好比是一个概念：它是一个活跃的科研领域，由日本宇宙航天研发机构（JAXA）领导。

去年，JAXA为本刊说明了它的25年路线图：在2030年构建1GW的空间太阳能发电并传输返地球。上周，JAXA和三菱公司联合展出了他们在该计划中最艰难的环节的进展：长距离无线功率传输。　　商用规模的空间太阳能发电将沦为一个最重要的事业。

为产生1GW的电能输入，日本计划装配一个10000吨，数公里大的太阳能收集器。它将被移往在据地球36,000公里的实时轨道上。

　　可争议的是，这项产业最艰难的部分（从技术角度谈）是把空间太阳能电站产生的电能传输到地球上，这样我们才能确实地用于这部分电能。除非我们能寻找充足宽的导线，唯一能构建这个功能的方法就是无线电能传输。　　据JAXA的研究人员谈，最有效地的两种构建超强长距离无线电能传输的方法是激光和微波。

激光的严重不足在于它将遇上地面太阳能发电类似于的问题：云层的挡住起到。而微波则可以在险恶的天气下工作，所以它沦为JAXA的自由选择。

　　本周四，利用准确定向的微波，JAXA构建了55米近1.8kW的准确传输。JAXA称之为这是第一次有人在这种程度的方向掌控下构建这么大功率的传输。某种程度在周四，三菱公司通过更大的天线展出了500米10kW的传输。　　似乎，效率是一个最重要问题：能传输功率当然很好，但是如果多数能量在传输过程中损失丢弃了，那么整个系统最后能构建商用吗？目前，整个系统（太阳能到直流到微波再行到交流）的效率约是80%，但这不还包括传输环节的能量损失。

JAXA和三菱在上述的测试中都无法允诺效率指标（公平地说道，这些测试还没为提高效率做到优化）。我们告诉的是，在去年的测试中，JAXA在50米的距离上发送到了1.6kW，接管到350W。

　　三菱公司期望在未来几年利用该技术构建短距离电能传输（比如给电动汽车电池），和中等距离小功率的传输（比如驱动电缆杆塔上的警示灯）。同时，JAXA计划在2018年构建该技术的太空测试：用一个小卫星在地球较低轨道向地面的微波接收器发送到几个千瓦的能量。

JAXA期望在2021年构建100kW的传输，2028年构建200MW传输。到2031年，如果一切顺利，构建1GW的商用示范性空间太阳能电站的长时间运营。2037年后以每年一个电站的速度打开整个太空发电工业。

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