重慶大學(xué)、中國(guó)空間技術(shù)研究院西安分院、西安電子科技大學(xué)、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(dòng)建設(shè)我國(guó)首個(gè)空間太陽(yáng)能電站實(shí)驗(yàn)基地。

據(jù)悉，空間太陽(yáng)能電站構(gòu)想最早由美國(guó)科學(xué)家格拉澤于1968年提出，即在地球軌道上建立太陽(yáng)能電站，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)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(yáng)能電站相比，空間太陽(yáng)能電站不受晝夜、天氣等自然因素影響，對(duì)太陽(yáng)能的利用率也更高。

據(jù)中國(guó)工程院院士、重慶大學(xué)教授楊士中介紹，每平方米太陽(yáng)能電池在我國(guó)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(wàn)公里的地球同步軌道上，發(fā)電功率可達(dá)10-14千瓦。“空間太陽(yáng)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(guò)微波無(wú)線(xiàn)傳輸傳送至地面的發(fā)電系統(tǒng)。”

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)航天科技集團(tuán)科技委主任包為民說(shuō)，目前中國(guó)、美國(guó)、日本等都提出了空間太陽(yáng)能電站發(fā)展計(jì)劃，但都處于基礎(chǔ)研究階段；空間太陽(yáng)能電站需要解決三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：一是如何通過(guò)大型運(yùn)載火箭將發(fā)電設(shè)備運(yùn)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(yùn)行安全和環(huán)境安全。“目前這三個(gè)問(wèn)題都還處在基礎(chǔ)性探索中。”他說(shuō)。

據(jù)重慶軍民融合協(xié)同創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)謝更新介紹，此次在璧山啟動(dòng)建設(shè)的空間太陽(yáng)能電站實(shí)驗(yàn)基地將以空間能源技術(shù)發(fā)展前沿為引導(dǎo)，開(kāi)展大功率遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)能量傳輸與環(huán)境安全問(wèn)題的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，推動(dòng)國(guó)家大科學(xué)工程落戶(hù)重慶，助力重慶科學(xué)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(shí)驗(yàn)基地建設(shè)期，將投資2億元建設(shè)升空試驗(yàn)場(chǎng)地、氣球平臺(tái)調(diào)試大廳、實(shí)驗(yàn)樓、鐵塔等設(shè)施，并通過(guò)高度50-300米的浮空平臺(tái)開(kāi)展微波傳能實(shí)驗(yàn)；2021-2025年將建設(shè)中小規(guī)模平流層太陽(yáng)能電站并實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電；2025年后開(kāi)始大規(guī)模空間太陽(yáng)能電站系統(tǒng)相關(guān)工作。目前，該項(xiàng)目已完成一套高空系留錨定氦氣浮空平臺(tái)研制，可實(shí)現(xiàn)空間太陽(yáng)能發(fā)電站、無(wú)線(xiàn)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(yàn)證。

“從目前來(lái)看，空間太陽(yáng)能電站的建設(shè)面臨著諸多難題，但其推進(jìn)過(guò)程中將有效帶動(dòng)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(guó)工程院院士、西安電子科技大學(xué)教授段寶巖說(shuō)。