重慶大學、中國空間技術(shù)研究院西安分院、西安電子科技大學、重慶市璧山區(qū)人民政府日前在重慶簽署合作協(xié)議，在重慶市璧山區(qū)啟動建設(shè)我國首個空間太陽能電站實驗基地。

據(jù)悉，空間太陽能電站構(gòu)想最早由美國科學家格拉澤于1968年提出，即在地球軌道上建立太陽能電站，并通過無線傳輸方式持續(xù)向地面提供電力的發(fā)電系統(tǒng)。與地面太陽能電站相比，空間太陽能電站不受晝夜、天氣等自然因素影響，對太陽能的利用率也更高。

據(jù)中國工程院院士、重慶大學教授楊士中介紹，每平方米太陽能電池在我國西北地區(qū)的最高發(fā)電功率約0.4千瓦，在平流層的發(fā)電功率約7-8千瓦，而在距離地球表面約3.6萬公里的地球同步軌道上，發(fā)電功率可達10-14千瓦。“空間太陽能電站就是將發(fā)電裝置建在地球同步軌道上，將電能通過微波無線傳輸傳送至地面的發(fā)電系統(tǒng)。”

中國科學院院士、中國航天科技集團科技委主任包為民說，目前中國、美國、日本等都提出了空間太陽能電站發(fā)展計劃，但都處于基礎(chǔ)研究階段；空間太陽能電站需要解決三個關(guān)鍵問題：一是如何通過大型運載火箭將發(fā)電設(shè)備運送至地球同步軌道并組裝發(fā)電，二是如何將電能傳輸?shù)降孛妫侨绾伪Ｕ显O(shè)備運行安全和環(huán)境安全。“目前這三個問題都還處在基礎(chǔ)性探索中。”他說。

據(jù)重慶軍民融合協(xié)同創(chuàng)新研究院副院長謝更新介紹，此次在璧山啟動建設(shè)的空間太陽能電站實驗基地將以空間能源技術(shù)發(fā)展前沿為引導，開展大功率遠距離無線能量傳輸與環(huán)境安全問題的基礎(chǔ)研究和應用研究，推動國家大科學工程落戶重慶，助力重慶科學城建設(shè)，打造以該基地為中心的新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)聚集區(qū)。

據(jù)悉，2019-2020年為實驗基地建設(shè)期，將投資2億元建設(shè)升空試驗場地、氣球平臺調(diào)試大廳、實驗樓、鐵塔等設(shè)施，并通過高度50-300米的浮空平臺開展微波傳能實驗；2021-2025年將建設(shè)中小規(guī)模平流層太陽能電站并實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電；2025年后開始大規(guī)模空間太陽能電站系統(tǒng)相關(guān)工作。目前，該項目已完成一套高空系留錨定氦氣浮空平臺研制，可實現(xiàn)空間太陽能發(fā)電站、無線微波傳能以及空間信息網(wǎng)等技術(shù)的前期演示模擬與驗證。

“從目前來看，空間太陽能電站的建設(shè)面臨著諸多難題，但其推進過程中將有效帶動火箭技術(shù)、微波技術(shù)、空間制造、商業(yè)航天等領(lǐng)域的發(fā)展。”中國工程院院士、西安電子科技大學教授段寶巖說。