从技术发展看,空间太阳能电站作为一个大型空间和能源工程,可以为国家提供巨大的可再生能源战略储备,并可以发展成为一个重要的产业,对于保障国家的能源独立和国家安全,维持社会、经济的可持续发展意义重大。同时,由于空间太阳能电站系统规模巨大,深入研究空间太阳能电站相关技术,对航天、能源、材料、微
从技术发展看,空间太阳能电站作为一个大型空间和能源工程,可以为国家提供巨大的可再生能源战略储备,并可以发展成为一个重要的产业,对于保障国家的能源独立和国家安全,维持社会、经济的可持续发展意义重大。同时,由于空间太阳能电站系统规模巨大,深入研究空间太阳能电站相关技术,对航天、能源、材料、微波和激光等诸多相关领域的创新发展也具有重要的作用。
更为重要的是,未来我国能源需求仍将持续强劲增长,而太阳能虽然是可持续性能源,但地球同步轨道却是有限的,不管谁占了先机,后来者再发展会有很大困难。可见,开展空间太阳能电站研究,是事关国家政治、经济和安全的重大战略问题。
发达国家空间太阳能电站研究进展 传统意义上空间太阳能电站的构想,是由美国科学家彼得·格拉赛于1968年首次提出,国际上对此研究已超过40年,其间由于关键技术难以突破、需要投入巨额资金等问题,研发工作曾一度停滞。近年,由于地球化石能源危机凸显,以美、日和欧洲为主的发达国家又重新投入资金和人力,开展空间太阳能电站关键技术研究。
2007年4月,美国国家安全空间办公室成立了空间太阳能发电站研究组。2012年,在美国国家航空航天局创新型先进概念的支持下,研究人员提出了“任意大型相控阵空间太阳能电站”项目,这是目前最新的建设方案。
根据规划,美国空间太阳能电站的重点研究方向,包括整体构型、聚光镜、空间发电技术、无线能量传输技术、电力传输与管理技术、热管理与热材料技术、先进运输技术等,未来将通过分阶段开展不同功率级别的系统验证,最终实现功率吉瓦(GW)级以上的商业化运行系统。
日本作为积极开展空间太阳能电站研究的主要国家之一,在无线能量传输技术的研究和试验方面处于国际先进水平。2004年,日本正式将发展空间太阳能电站列入国家航天中长期规划,形成了“官产学”联合的研究模式。
根据2013年日本最新公布的航天基本计划,空间太阳能电站研究开发项目已被列入国家七大重点发展领域,并作为三个国家长期支持的重点研究领域之一。
作者:段宝岩 来源:中国科学报
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