程醉

太阳每秒钟能散发出约3.75×1026焦耳的能量，而地球仅获得不到其中的二十亿分之一，就能使风云变幻，河川流动，大地温暖，万物生长……

太阳：能量之源

我国是世界上利用太阳能最早的国家之一。三千多年前，周朝人用青铜做成凹面镜，向太阳聚光取得火种，凹面镜被称为“阳燧”，这种取火方式被称为“阳燧取火”。

现代，一个个光伏电站和光热电站像忠诚的能源卫士，源源不断地为人类带来便捷。然而科技发展也使我们对能源的需求与日俱增，但陆地上的太阳能发电站占地面积大、容易受天气影响，诸多短板让科学家们急切地想要找到一种更好地利用太阳的方式。于是，一个20世纪的“脑洞”再次被提起……

“完美构想”

在太空特定的轨道上，太阳能发电板能始终对准太阳，每天大约99%的时间在持续发电。空间太阳能电站还不会受到气候干扰、季节昼夜变化及地理位置的影响，更不存在污染排放。

既能稳定地给地球供电，还不会占用宝贵的土地资源，岂不是两全其美？可为什么这个“完美构想”一直都没有实现呢？

因为一个太阳能发电站的面积至少要10平方千米，相当于1400个足球场。而目前人類最大的空间设备——国际空间站的长宽只有109米和73米。受制于成本、技术、安全、设备等问题，空间太阳能电站一直停留在理论层面。

不过，随着20世纪70年代和90年代的几次能源危机，这一计划已经在世界范围内重启。

跨世纪的“脑洞”

1968年，美国科学家彼得·格拉赛首先提出了建造空间太阳能电站的构想：将无比巨大的太阳能电池阵放置在地球轨道上，组成太阳能发电站。这样无论刮风下雨，太阳能都能24小时不间断供应。

地球同步轨道发电站

建设位置：地球上空约3.6万千米的同步轨道上。

优点：地球同步轨道离地球比较近，进行电能传输以及进行管理和维护都很方便。

缺点：3.6万千米的地球同步轨道上，轨道资源非常紧张，各种各样的卫星以及航天器大多会占用这个轨道，有很大“出车祸”的风险。

月球轨道发电站

建设位置：月球轨道上。

优点：受地球阴影的影响比同步轨道小得多，可以增加发电的效率，还可以为以后建立月球前沿基地带来帮助。

缺点：月球轨道距离地球很远，建设的难度和成本都会大幅度增加。

把太空电“射”向地球

已经在太空采集到太阳能，并把它转化成电能了，又该怎么把这些电送回地球呢？

目前人类进行远距离无线能量传输的办法是“微波输电”和“激光输电”。

微波输电：先通过微波转换器将电能转换成微波，再通过发射站将其传输至地面接收站。地面再将微波转换为工频交流电（国家规定的电力工业及用电设备的统一标准电压）。微波输电通过大气层时，能量损耗仅有2%左右。

激光输电：利用一个激光转换器将常规电能转换成可视激光束，射向地面的激光被接收后，在专门的光电电池中转换回电能。激光输电会受到云层、雾霾等天气条件的影响。

这两种远距离传输电能的方法目前都还不太成熟，空间太阳能电站的储能问题也尚待解决——传统的储电设备都不能适应太空高密度、超低温储能的需求。科学家们正在攻关，相信在不远的将来，我们都能感受到太空发电站带来的便捷。