双碳研究 | 太空太阳能供电，清洁能源无疆界

太空太阳能供电

清洁能源无疆界

【VGT网11月10日报道】

全球多家科技机构正聚力投资研发从太空向地面传输太阳能的技术系统。尽管挑战重重，这一探索已成为全球清洁能源革命的战略支点。

太空输能：能源革命正在成型

面对能源危机、气候变化与绿色转型三重压力，一个大胆的设想正在变成现实：从太空捕获太阳能，并通过无线方式传输至地球。

与传统地面太阳能系统不同，该技术将光伏板部署在大气层之外，阳光不会受到云层、尘埃或大气的遮挡。地球观测站数据显示，大气层不仅会反射30%的太阳能，也会吸收25%的太阳能，导致发电效率大幅下降；而轨道能源卫星能持续接受光照，若将其部署于地球静止轨道（在这种轨道上运行的卫星是静止不动的），几乎能实现全天候受光。

全球能源战略布局与技术竞逐

美国初创企业Aetherflux正在研发搭载大功率红外激光器的卫星集群，旨在向地球传输太空电能。该激光系统具备遇阻自动关停的功能，保障飞行安全与人类健康。该机构预计将于2026年发射一颗功率为1.3千瓦的输电测试卫星，这标志着太空太阳能商业化迈出了关键第一步。

英国Space Solar公司则致力于打造城市级的太空太阳能电站，获政府160万美元资助。该公司计划三年内推进两项核心测试：一是无线电波传能，二是测试太空机器人搭建大型结构的能力。其终极目标是在3.6万公里高空打造宽1.8公里的“仙后座”空间站，该站将由数百万覆盖光伏板的卫星构成。通过约10亿个天线向地球传输能量，由约12.3平方公里的地面站接收。该电站设计容量达700兆瓦，足以满足50万户家庭的用电需求。

技术重生：从尘封到落地

太空输电理念并非新事物。早在20世纪70年代，美国国家航空航天局（NASA）就提出该设想。当时全球正探索替代能源，但由于卫星发射成本高昂、传输技术不完善、材料重量无法满足大规模部署等限制，项目被搁置。

如今，太空技术、自主机器人、人工智能与石墨烯等超轻材料的跨越式发展，为这一梦想注入新生。卫星发射成本大幅下降，就预算看，太空能源项目更具可行性。

当前部分试点项目正在整合太空3D打印技术，直接在轨道上制造组件，无需从地面发射整体结构。这既节省运输成本，又让发电站能按实际需求灵活扩展。

核心挑战：成本、太空垃圾与国际协作

NASA2024年报告指出，当前太空太阳能系统的建造与运营成本，远高于地面可再生能源。同时，数十万颗卫星的发射可能存在碰撞风险并产生太空垃圾，威胁轨道安全及其他航空航天活动。

美国航空航天公司（The Aerospace Corporation）经济学家卡伦・琼斯（Karen Jones）强调，国际协作是太空能源落地的关键。各国间的技术共享、安全标准统一与运营数据互通将决定这一新兴产业的成败。

未来能源图景：突破地理与气候限制

若技术成功落地，人类将开启能源产业新纪元。地理位置、天气变化、昼夜交替不再是能源发电的阻碍。偏远地区、海岛、缺电区域将获得稳定廉价的清洁能源。同时，这项技术还将缓解地面电力系统压力，助力实现温室气体减排与全球碳中和目标。

此外，该技术也将赋能军事应用、灾害救援与太空探索，为月球基地、火星探测器或者灾后重建提供稳定电力支持。

地缘价值与发展机遇

掌握电磁传输核心技术，既是经济优势，更是战略筹码。该领域的领先国家将掌控跨境能源供给,摆脱化石燃料依赖，重塑全球能源格局。

对于发展中国家而言，该技术让这些国家无需投资搭建复杂输电基础设施就能获取清洁能源。只需在山区、偏远海岛或无电网地区部署能源接收站，即可助力缩小发展差距，改善民生质量。

编译：耿 语（新能源部）

审校：高英博（新能源部）

编辑：耿 语（新能源部）