核心观点
空间太阳能发电（SBSP）作为一种在太空中收集太阳能并通过无线方式将其传输到地球的技术，正受到全球各国政府的关注。它被视为满足未来全球能源需求、实现脱碳目标的重要解决方案。
关键数据
- 单个太阳能卫星可产生约 2 GW 的不间断电力，相当于一个传统的核电站。
- 全球电力需求预计到 2050 年将增长两倍，达到每年约 70,000 TWh，其中 90% 将来自可再生能源。
- 预计到 2030 年，将实现兆瓦级试点工厂；到 2040-2050 年，将实现首个商业化的吉瓦级功率卫星。
技术优势
- 持续稳定的清洁能源：太空中的太阳能收集不受昼夜循环、季节变化、天气和大气衰减的影响，提供可预测的、持续的、高强度的太阳能通量。
- 基荷电力：SBSP 可提供始终在线的能源供应，能够持续满足电网的最低需求，避免了对大规模储能解决方案的需求。
- 高度可调度性：SBSP 卫星可以定位在地球静止轨道上，并根据需要改变光束方向，将能源传输到地球上的不同位置。
- 消除输电需求：SBSP 可以为偏远地区提供能源，无需建设昂贵且敏感的输电线路。
技术挑战
- 发射和太空组装：将卫星组件送入太空并组装成大型结构成本高昂，需要先进的自主或机器人系统。
- 无线电力传输的安全性和效率：SBSP 依赖于将太阳能转换为微波或激光，并通过大约 36,000 公里的距离传输到地球，每个步骤都会产生显著的能量损失。
- 太空中的热管理：在轨道上，太阳能电池和传输电子设备产生的废热只能通过辐射散发，这会增加太空中的热量，影响太阳能电池的性能和电子设备的寿命。
- 太空碎片、碰撞风险和报废：大型卫星在与太空碎片碰撞的风险方面有所增加，即使是小物体也可能损坏 SBSP 的关键组件。目前，对于公里级结构，报废或轨道再入策略尚未开发，需要国际社会的协调监督。
政策建议
- 评估 SBSP 技术成熟的速度和国际协调的程度，以确定参与的可能性。
- 将 SBSP 相关技术（例如机器人、无线电力传输、整流天线）纳入现有的研发计划。
- 开展小规模示范工作，为相关知识库和国内能力建设做出贡献。
- 与已参与 SBSP 的国家建立伙伴关系，并参与联合研讨会或举办关于 SBSP 和相关技术的全球对话。
- 研究建设地面接收站的可行性，并在未来的城市计划中临时纳入 SBSP 基础设施需求。
- 提高对空间和国际 SBSP 协调的认识。
