太空太陽能發電技術是利用衛星在太空中把太陽能聚集起來，然後把能量集中射向地面，再轉變成電能供人類使用 太陽能衛星預計於2016年建成給人類帶來一種叫做“基於太空的太陽能”（SBSP，Space-based Solar Power）的新能源，但現在面對的困難還十分巨大。不過，有了氣候變化給人類帶來的壓力和低成本太陽能技術的誘惑力，越來越多的國家和企業認為：人類很快就能看到能源革命的曙光。
基本介紹
- 中文名：太空太陽能發電技術
- 工作原理：利用衛星在太空中把太陽能聚集
- 時間：2016年
- 目的：帶來“基於太空的太陽能”能源
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太空太陽能發電技術研發
太空中的陽光強度要比地面大5-10倍。SBSP可提供恆定而沒有污染的能量，這與地面上斷斷續續、受雲層遮蓋影響較大的太陽能利用方式有很大區別，而且不會象燃料電廠那樣排放污染物，也不會象核電站那樣產生放射性廢料。SBSP技術之所以能成為一項革命性技術，就在於這種技術所改變的將是能源的整體格局。
自從二十世紀六十年代以來，人類就從科學角度論證了SBSP的可行性，而從太空軌道往地面發射微波的概念也證實是可行的。例如，用一系列太陽能通訊衛星就能夠夜以繼日地向地面接收站發射各種頻率的電磁波，以接通行動電話或把電視信號中轉給天台上的碟形天線。可是，能否把從太空上發射來的太陽能轉變成可以進入輸電網中的電能，則還沒有實例。
太空太陽能發電技術進展
美國和日本兩國的科研人員已跨越了SBSP技術的一個重要門檻，他們在夏威夷兩座相距90英里的海島上，成功實現了微波級能量的無線遠距傳輸，這個距離相當於從太空軌道傳送能量到地面所要穿透的大氣層厚度。
近些年來，與SBSP技術有關的其他多種技術也取得了重大進展。大約十年前，光電效率（即光能轉換成電能的轉換率）只有10%，而現在已經能達到40%。衛星技術也得到了改進，其中的全自動計算機系統以及先進的輕質建材也取得了飛躍性的進步。
被俘獲的太陽能就在衛星上被轉換成含有能量的電磁波，即特定波段的微波。為傳送到地面，微波的理想頻率應為2.45GH（千兆赫）或5.8GH，這兩個波段都處於紅外線與FM/AM無線電信號之間，最容易穿透大氣層，但在穿越大氣層過程中仍有部分能量損失，不過物理學家還不知道確切的損耗率是多少。
微波能將在空中形成一道無形的微波柱，直徑大約為一英里或兩三公里。地面上有依格線化排列的橢圓形天線，叫做格線天線，占地面積與微波柱相當，專門接受微波能，轉換後即可送往傳統的輸電網。
太空太陽能發電技術安全
這個系統和科幻小說提到的致命射線十分相似，可是科學家認為，從該系統中擴散出去的能量束對人體或野生動物不會構成健康威脅，即使處在能量最強的中心地帶也不會。
鳥類若飛過從太空輻射到地面的微波核心地帶，可能會感到有絲絲暖意，但體溫並不會升得很高。如果萬一有微波束偏離格線天線，也可以人為地使其分散開來，同時不會在一定區域內肆虐，為害四方，這樣的微波是不會把飛鳥烤熟，或把雲層變成蒸汽的。
美國太空能源公司擬建造的第一座營業性太陽能電站所依據的就是上面所介紹的原理，其設計的不間斷髮電能力為一千兆瓦，相當於一座大型的核電站。
太空太陽能電廠所需的各種光能收集板、支架和中心發射器等，可先在地面建造，耗時大約兩年左右。把所有裝備送上低地軌道（LEO）並安裝成第一顆SBSP衛星，大約需要進行40～60次發射。到達軌道後，所有的光電板會象雨傘那樣自動展開，再由機器人來裝配和集成。
太空太陽能電站也面臨很多危險因素和工程學難題。例如，像最近威脅過國際空間站的太空垃圾那樣，在太空電站裝配期間，其主體也許會受到太空垃圾的撞擊。而要使衛星發射出來的巨大微波束與地面的格線形天線一直保持同步，也是一個尚未解決的技術難題。
