太空发电变成现实！重庆启动空间发电站建设，在太空发电

　　笔者 东邪
　　人类社会进入21世纪第三个十年，由于生态环境污染、气候变化、化石能源缺乏等原因，许多国家都在提倡发展新能源。太阳能作为新能源的一种，不仅是清洁能源，同时是可再生能源，因此被认为是未来人类文明发展的重要支撑。但目前地面上的太阳能发电存在不少问题，导致太阳能发电在能源结构中占比较小。
　　太阳能发电首先遇到的问题是转换效率问题，实际上太阳能发电早在十几二十年前就已经被提出来了，但直到近些年才逐渐得到一些商用，其根本原因就是目前人类的太阳能发电技术还不够高，导致太阳能的转换效率比较低。第二个问题是天气因素问题，如果遇到雨天或阴天，太阳能发电就基本派不上用场了。
　　第一个问题还需要科学家们通过对材料学、物理学等学科进行深入研究，以提高太阳能转换的效率。第二个问题看似无法解决，但我国科学家早在几年前就提出了一个大胆的想法，将太阳能发电站建到太空去。那么这种想法有没有可能实现？在太空中建造发电站会遇到什么难题？在太空建造发电站存在哪些难题？
　　将太阳能发电站建在太空中，能够完全消除大气层对太阳光传播的影响，但这项技术并不简单，有两大难题需要攻克。第一大难题，如何在太空中组建太阳能发电站。作为一个太空项目，启动资金肯定不小，因此项目必须要有实际应用价值，即真正能发电并且供给给地面使用，而要达到这一目的需要在太空中建造面积不小的太阳能电池板。
　　其次，太空中组件工作的难度远比地面上的难度大，这对技术水平和经济实力提出较高的要求。第二大难题，如何将空间太阳能发电站产生的电能输送回地球？有人说在地面和空间发电站之间建立传输线路，这种方法显然行不通，因为空间发电站与地面的距离至少在3万米以上，输电线路越长电能损耗越多。
　　而且目前人类还没有能力和技术从地面拉一条电线直通太空，否则太空电梯可能已经出现了。综上所述，要在太空中建造发电站，需要解决空间发电站建造和电能传输的问题。这两大难题让许多人认为空间发电站只会在科幻作品中出现，现实中不可能出现，然而今年六月份我国重庆市启动了空间太阳能发电实验基地的建设。如何将太空发电站的电能送回地面？
　　根据《重庆日报》的报道，重庆市璧山区的空间太阳能电站实验基地在6月18日正式开工，如果这个项目顺利完成，那将不仅是我国第一个空间太阳能电站实验基地，也是全球第一个。据了解，整个项目的建设基地选在璧山区科学城片区，总投资金额达到26亿元，可见这是一个大工程。
　　根据规划，基地的核心建设区域面积达到33亩，这块区域将作为试验平台和科普综合楼。还有106亩的试验区将作为升空调试场，外层的167亩区域将作为科教中心和太空育种中心。说了这么多，在太空中获得的太阳能如何传回地面呢？此次该项目的负责人杨士中院士提出了无线能量传输的方法。
　　该方法将收集到的太阳能以微波或激光等无线能量的形式进行传输，先传回地面上的无线能量收集站，然后再由收集站对能量进行转化，最后形成电能对外输送。早在2018年的时候杨士中院士就牵头重庆大学、西安电子科技大学、中国空间技术研究院等多个单位和机构联合参与空间太阳能电站实验基地的建设。
　　如果该项目最终建设成功，那么我们将看到太空中有属于我们的发电站。空间太阳能电站具有哪些优势？
　　与传统太阳能发电相比，空间太阳能发电站能够避免大气层的干扰。大气层的存在使得进入地球的太阳光大大被削弱，因此地面上的太阳能收集装置能获得的能量十分有限。而空间太阳能发电站可以提高能量接收的量级，同时可以全天候不间断地获取能量。
　　根据计算，只需要在空间中铺设200万平方米的光伏电池板，那么发电站的装机容量就与三峡发电站的装机容量持平。未来我们是否能够建起＂空间三峡发电站＂，就要看璧山区的实验项目是否能成功了。