中国将建世界首个太空发电站，耗资千亿，意义

发布日期：2022-03-11 / 人气：

       我国预计在2035年之前建造成世界上首个太空太阳能发电站，设计发电功率200兆瓦，重量200吨，轨道位于地面以上36000公里的高空，耗资千亿人民币以上！其实这项计划的第一阶段早在2018年就已经开始实施，并已经在重庆建立了太空发电站实验室，目前该项目正式进入第二阶段，再一次让世界认识到什么是中国速度!

       那么问题来了，耗资千亿打造的这个200吨的庞然大物，是否能像三峡水电站一样产生巨大的经济效益呢？

       答案是不能，但意义却远超三峡！因为这个太阳能发电站只是一个试验品，主要是用于科学研究，目的是为2050年建设成更大规模的商用太空发电站做好准备，而一旦进入商用阶段，其产生的经济价值将不可估量！

       目前在地球上我们感觉太阳能的利用率并不是很高，原因是60%的太阳光被地球的大气层吸收或者散射，再加上雨雪雾等天气的影响，实际的太阳光利用率不到20%，而且太阳能设备还要受到昼夜交替以及四季变化的影响，这些因素导致了太阳能发电在全球的能源结构中只占了很小的一个比重！

        然而如果在太空中，这些问题都是不存在的，在真空中没有了大气层和尘埃的干扰，太阳光的利用率可以达到99%，而且太空发电站可以自动调整太阳能电池板的朝向，让他24小时不间断接收阳光照射！

        根据估算，在距离地面36000公里的太空中，1平米的太阳能电池板可接受的太阳光的功率大概为1300瓦，如果在太空中放置一块边长为1千米的正方形太阳能电池板，那么这块电池板一年吸收的能量可达4X10^16焦耳，这个能量究竟有多大呢？

        我们来对比一下全球的石油资源，目前全球剩余可开采石油储量为2300亿吨，1吨石油蕴含的能量为30万焦耳，那么全球的石油蕴含的能量我们可以计算出来大概为6.9X10^16焦耳！

        也就是说这块1千米的太阳能电池板一年吸收的能量几乎相当于全球的石油资源蕴含的能量，即便我们以最低的光电转化效率10%来计算，这些能量只有10%转化成电能被人类利用的情况下，也只需运行10多年就能够顶上全球的石油资源！这对人类来说才是真正的终极能源，可以说太阳不灭，我不灭！

        估计讲到这里，大家就能深切地体会到太空发电站巨大的经济价值了吧！但是呢，毕竟理想是丰满的，现实是骨感的，那么太空发电站目前到底还面临着哪些挑战呢？

最大的挑战就是电能传输的问题

        毕竟不可能在太空中扯跟电线直接通到地面上，这就需要借助无线输电的技术！实际上无线输电这项技术目前已经开始了小范围的应用，比如我们的手机，现在已经有了无线充电器，只不过这种充电方式利用的是电磁耦合原理，只能适用于1米以内的近距离输电！如果要实现远距离的无线输电，就需要把电能转化为微波，然后通过超大型的微波发射器，定向传回地面的接收站，然后再转化为电能，整个过程就是：光能——电能——微波——电能！目前远距离无线输电的技术难点已经被攻克，在太空发电站重庆实验中心已经进行了跨越山谷的传输测试，相信到2035年超远距离的无线输电技术一定会得到圆满解决！

其次就是微波传输过程中造成环境干扰的问题

        在微波传输给地面的过程中，由于微波的频率非常高，必然会伴随着辐射的产生，这对人体健康会造成怎样的影响，对生态平衡会造成怎样的影响，以及对日常通讯信号会造成怎样的影响，都是亟待科学考察的内容，这也是我们2035年这个太空发电站需要研究的一项重要内容！

最后就是太空发电站的建造问题

        如果要达到5000兆瓦的发电功率，整个发电站的重量可能要达到4000多吨，体积会是目前空间站的几十倍，这么庞大的一个工程显然靠火箭一点点地运送上去不太现实，只能从两方面着手来解决这个问题：一方面是通过航天飞机，往返于天地之间进行材料的运输，降低运输成本，另一方面通过高度集成的系统、使用光电转化率更高的材料、更轻便的太阳能板，来减小发电站的重量和体积！

       总之，无论太空发电站是否能够进行商用并产生经济价值，在我国建造太空发电站的过程中，必然会推动我国无线输电，航天飞机，太阳能发电等相关产业的高速发展，这对提升我国的综合国力起到至关重要的战略意义！