9-21，是一【yī】个【gè】值得光【guāng】伏行业记住的日子。在这一天，世界首个全【quán】链【liàn】路全系【xì】统的【de】空间太阳能电站地面验证【zhèng】系【xì】统顺利通过【guò】专家组【zǔ】验收。
西安【ān】电子【zǐ】科技大学段宝岩院【yuàn】士【shì】带领“逐日工程”研究团队所取得的这一成【chéng】果总体【tǐ】处于国际先进【jìn】水平，对中【zhōng】国下【xià】一代微【wēi】波【bō】功率无线【xiàn】传【chuán】输技术与空间太【tài】阳【yáng】能电站理论与【yǔ】技术的发展具有支撑性、引领性，应用【yòng】前景十分广阔。
这【zhè】一【yī】成果的【de】取得，意味着中国在向空间电【diàn】站探索的【de】进程中迈出了重要的一步，空【kōng】间太阳能发电未来有可能梦【mèng】想【xiǎng】成真，在全球【qiú】能源供应中发挥重要作【zuò】用，从而更好地解【jiě】决能【néng】源短缺及碳排【pái】放问【wèn】题。
段宝岩【yán】表示，空间太阳能电站研究是一个能源【yuán】领域的“曼【màn】哈顿【dùn】工程【chéng】”，涉及的技术领域非常之多。不同于地面电站，为后【hòu】续【xù】能够向太空【kōng】发送，太空电站的光伏电池要求【qiú】做【zuò】得【dé】非常薄、非常轻，每平方米的重量【liàng】不超过200克【kè】，还【hái】要突破高【gāo】效率的无【wú】线能量转【zhuǎn】换和传输技术等【děng】。这就需要【yào】所【suǒ】有相【xiàng】关企业的共【gòng】同努力。
建在太空中的太阳能发电站
如何提高对太【tài】阳能的利用效率是光伏行业【yè】一【yī】直在【zài】思考和【hé】探【tàn】索的一个重【chóng】要课题。
往太空【kōng】发展太阳能【néng】发电作为其【qí】中的一种方式，逐【zhú】渐走入人【rén】们的视野。1968年【nián】，美国航空【kōng】航天工【gōng】程师彼得【dé】·格拉塞（Peter Glaser）撰写【xiě】了第【dì】一个关于空间太【tài】阳能系统的正式提案。这一设【shè】想【xiǎng】建立在一个【gè】极其巨大的太阳能电池阵的基础上，由【yóu】它聚集大量阳【yáng】光，利【lì】用光电转换原理【lǐ】达到发电的【de】目的【de】。发出的【de】电以【yǐ】微波形式【shì】传输到地球上【shàng】，然后通过天线接收经【jīng】整流转【zhuǎn】变成【chéng】电能，送入全国供电网，供【gòng】用户使用。由此可见，空间太阳能电【diàn】站主【zhǔ】要由【yóu】“发”“送”“收”三部分组成。
格拉塞之【zhī】后，1979年，美国【guó】科学【xué】家提出更为具体【tǐ】的方【fāng】案——“1979SPS基准系【xì】统”，即【jí】建立一个50平方公里的单晶【jīng】硅太阳能【néng】电池板就能接收70GW能量，然后再用一个直【zhí】径为1千米的微波发射天线就能向地【dì】球输送9GW的【de】直流【liú】电。
33年后的2012年,NASA发【fā】布了ALPHA（阿【ā】尔法）方【fāng】案，通过多组六【liù】边形反【fǎn】射【shè】镜，将日光【guāng】一次或多次反射到底部的光伏电池【chí】上。
如今，空间太阳能电站研究是全世【shì】界的一个热点话题【tí】。世界上很多国家如美国【guó】、日本、欧盟、俄罗斯和印【yìn】度等的【de】航天机构【gòu】都在开展【zhǎn】此方面的研【yán】究。
空间太【tài】阳能【néng】电站研究【jiū】之所【suǒ】以会成为各国的研究热点，主要【yào】还要归因于【yú】空【kōng】间太阳能电站的【de】优势。
据了解，与地面光伏电站相比，空间太【tài】阳能电站不受昼夜【yè】、天气、地区【qū】纬度等【děng】自然因素的影【yǐng】响，对太阳能的利用【yòng】率更高。有资料显示，每平方米太阳能电池在中【zhōng】国【guó】西北【běi】地区的最高发电功【gōng】率约0.4千【qiān】瓦，在【zài】平【píng】流层的【de】发电【diàn】功率达9-21千瓦，而在距离地球表【biǎo】面约3.6万公里的【de】地球同步轨道上，发【fā】电功【gōng】率可【kě】达【dá】9-21千瓦。
此外，空间太阳能电站【zhàn】的应用范【fàn】围比较广。在段宝岩团队看【kàn】来，空间太阳能电站的应用主要有【yǒu】以【yǐ】下两点：成为轨道中的“太空充电桩【zhuāng】”，为【wéi】太空运转的各【gè】类航空器以【yǐ】及地面运转【zhuǎn】的移动设备供【gòng】电，而不再需要庞大【dà】的太阳帆板；一旦地面无【wú】线充电【diàn】桩的【de】构想【xiǎng】获得突破，可确保持续【xù】、灵活、可靠、实【shí】时【shí】的能【néng】源供应，将具【jù】有【yǒu】广阔【kuò】的现实【shí】价【jià】值。
中国发展突飞猛进
比起美日等国家，中国【guó】在空间【jiān】太阳能电站方面属于进入【rù】最晚、但发展最【zuì】快【kuài】的一个【gè】国家。而其中，中国已经在光【guāng】伏技【jì】术的领先【xiān】度【dù】上，超越其他【tā】国家一大截。
2013年，中国通过一份【fèn】题为《关于尽早启动中国【guó】太【tài】空发电站关键【jiàn】技术【shù】研究的建议》的院士联名【míng】建议案，开始推动【dòng】中国空间【jiān】太阳【yáng】能电站【zhàn】的研究【jiū】工作。
2014年，西安电子【zǐ】科技大学【xué】段宝岩【yán】院士团队提出了【le】欧米【mǐ】伽（OMEGA）空间太【tài】阳能电站设计【jì】方案。这一设计方案与【yǔ】美【měi】国的阿尔【ěr】法（ALPHA）设计方案相【xiàng】比，有着【zhe】三大优势：控制难度【dù】下降，散【sàn】热压力减轻，功质【zhì】比【bǐ】（天上系统的单位【wèi】质量所产生的电）提高约24%。
2018年底，中国【guó】空间太阳能电站实验基地在璧【bì】山启动建【jiàn】设，项目总【zǒng】占【zhàn】地面积约200亩，其中核心试验【yàn】区约为106亩。根据规【guī】划，中【zhōng】国将在2030年建成【chéng】首【shǒu】个空间太阳【yáng】能电站，并在2050年【nián】之【zhī】前建成商业化电【diàn】站【zhàn】。
要建成商业化电站，从目前【qián】看尽管技术原理【lǐ】、发电及转换效率已【yǐ】经没有【yǒu】多大问【wèn】题【tí】，但有【yǒu】专家表示【shì】，要达【dá】到工业【yè】应用标准，对发电量要求【qiú】将更高，至少是兆【zhào】瓦、吉瓦量级，而光伏组件也有可能要用平【píng】方公里来计【jì】算【suàn】。而对于平方【fāng】公里【lǐ】量级的太阳能电池板，就需要采【cǎi】用【yòng】单晶【jīng】硅【guī】这类成本更低的方案。
为了【le】实【shí】现这一目标，光伏企业，尤其【qí】是【shì】光伏龙头企业，应致力于研发成本更低、转化效率更高、可【kě】靠性更强【qiáng】的光【guāng】伏【fú】产品，并进【jìn】行严苛的验证。
对【duì】于【yú】光伏行业来说，这还有一段路【lù】要走，但终归要迈开那一【yī】步属于自己的【de】步伐。9-21，我们【men】共【gòng】同期待！
