雙碳研究 | 太空太陽能供電，清潔能源無疆界

太空太陽能供電

清潔能源無疆界

【VGT網11月10日報道】

全球多家科技機構正聚力投資研發從太空向地面傳輸太陽能的技術系統。盡管挑戰重重，這一探索已成為全球清潔能源革命的戰略支點。

太空輸能：能源革命正在成型

面對能源危機、氣候變化與綠色轉型三重壓力，一個大膽的設想正在變成現實：從太空捕獲太陽能，并通過無線方式傳輸至地球。

與傳統地面太陽能系統不同，該技術將光伏板部署在大氣層之外，陽光不會受到云層、塵埃或大氣的遮擋。地球觀測站數據顯示，大氣層不僅會反射30%的太陽能，也會吸收25%的太陽能，導致發電效率大幅下降；而軌道能源衛星能持續接受光照，若將其部署于地球靜止軌道（在這種軌道上運行的衛星是靜止不動的），幾乎能實現全天候受光。

全球能源戰略布局與技術競逐

美國初創企業Aetherflux正在研發搭載大功率紅外激光器的衛星集群，旨在向地球傳輸太空電能。該激光系統具備遇阻自動關停的功能，保障飛行安全與人類健康。該機構預計將于2026年發射一顆功率為1.3千瓦的輸電測試衛星，這標志著太空太陽能商業化邁出了關鍵第一步。

英國Space Solar公司則致力于打造城市級的太空太陽能電站，獲政府160萬美元資助。該公司計劃三年內推進兩項核心測試：一是無線電波傳能，二是測試太空機器人搭建大型結構的能力。其終極目標是在3.6萬公里高空打造寬1.8公里的“仙后座”空間站，該站將由數百萬覆蓋光伏板的衛星構成。通過約10億個天線向地球傳輸能量，由約12.3平方公里的地面站接收。該電站設計容量達700兆瓦，足以滿足50萬戶家庭的用電需求。

技術重生：從塵封到落地

太空輸電理念并非新事物。早在20世紀70年代，美國國家航空航天局（NASA）就提出該設想。當時全球正探索替代能源，但由于衛星發射成本高昂、傳輸技術不完善、材料重量無法滿足大規模部署等限制，項目被擱置。

如今，太空技術、自主機器人、人工智能與石墨烯等超輕材料的跨越式發展，為這一夢想注入新生。衛星發射成本大幅下降，就預算看，太空能源項目更具可行性。

當前部分試點項目正在整合太空3D打印技術，直接在軌道上制造組件，無需從地面發射整體結構。這既節省運輸成本，又讓發電站能按實際需求靈活擴展。

核心挑戰：成本、太空垃圾與國際協作

NASA2024年報告指出，當前太空太陽能系統的建造與運營成本，遠高于地面可再生能源。同時，數十萬顆衛星的發射可能存在碰撞風險并產生太空垃圾，威脅軌道安全及其他航空航天活動。

美國航空航天公司（The Aerospace Corporation）經濟學家卡倫?瓊斯（Karen Jones）強調，國際協作是太空能源落地的關鍵。各國間的技術共享、安全標準統一與運營數據互通將決定這一新興產業的成敗。

未來能源圖景：突破地理與氣候限制

若技術成功落地，人類將開啟能源產業新紀元。地理位置、天氣變化、晝夜交替不再是能源發電的阻礙。偏遠地區、海島、缺電區域將獲得穩定廉價的清潔能源。同時，這項技術還將緩解地面電力系統壓力，助力實現溫室氣體減排與全球碳中和目標。

此外，該技術也將賦能軍事應用、災害救援與太空探索，為月球基地、火星探測器或者災后重建提供穩定電力支持。

地緣價值與發展機遇

掌握電磁傳輸核心技術，既是經濟優勢，更是戰略籌碼。該領域的領先國家將掌控跨境能源供給,擺脫化石燃料依賴，重塑全球能源格局。

對于發展中國家而言，該技術讓這些國家無需投資搭建復雜輸電基礎設施就能獲取清潔能源。只需在山區、偏遠海島或無電網地區部署能源接收站，即可助力縮小發展差距，改善民生質量。

編譯：耿 語（新能源部）

審校：高英博（新能源部）

編輯：耿 語（新能源部）