我國發展空間太陽能電站的必要性和相關技術基礎分析

    我國東西部經濟發展的差距日益擴大，資源分布不平衡的矛盾日益突出。我國東部特別是沿海地區經濟發展很快，但資源儲量很少，供應緊張。我國的絕大部分資源分布在經濟發展相對落后的西部及北方地區，由于技術、交通及經濟等因素，未能充分開發利用。即使有計劃開采出的大量煤炭，也不能及時運出。一些邊遠山區、牧區、高原、海島，人口稀少，居住分散，交通不便，經濟落后，那兒缺乏常規能源，又遠離大電網，嚴重影響我國現代化建設與國民經濟的發展。
    由于技術基礎差，管理水平低等因素，使得本已有限的能源資源浪費很大，利用率低。我國能源總效率只有30%左右，單位國民生產總值能耗比發達國家高6—10倍，生產單位產品能耗比國外高50—100%[3]。
    由于礦物能源的大量使用，造成環境嚴重污染。我國每年CO2的排放量占世界總量的10%還多，僅次于美國，居世界第二位[4]。目前很多城市特別是一些北方重工業城市上空，經常彌漫著煙霧，環境污染問題突出。
    上述狀況表明，要發展經濟，一方面要充分高效利用現有能源資源，避免浪費，降低消耗，提高技術水平與管理水平，另一方面，必須加快能源開發建設，克服因礦物資源嚴重不足帶來的潛在危機，同時還必須承擔對全球環境保護的義務。因此，開發利用潔凈的可再生能源資源是世界各國的必然選擇。
    我國在發展可再生能源方面做了大量的工作[5，6]，但利用規模還十分有限。今后應大力發展地面和空間太陽能發電技術，解決太陽能的大規模利用問題。
    為了從實質上解決能源需求問題，作者認為，發展空間太陽能電站應成為主要目標。在地球附近的宇宙空間，太陽能具有能流密度大、連續穩定、不占用耕地等優點，通過控制微波束空間太陽能電站可向任何一個地點供電，它比地面光伏電站更具開發價值。目前許多發達國家通過大量論證[10～12]，已將它作為解決未來能源需求的主要發展方向。根據我國的特點，作者認為，空間太陽能電站也應是我國發展的主要方向。
    2 我國建立空間電站相關技術基礎分析
    2.1 無線電能傳輸技術（WPT）基礎
    作為空間太陽能發電的主要關鍵技術，WPT（Wireless Power Transmission)在能量傳輸方面起重要作用。通過WPT可將太陽能轉換成的電能進一步轉換為微波集束能或激光能，并根據需要將束向控制在所需電能的地區，在當地再通過微波或激光接受裝置進一步轉換成電能，輸入電網或直接滿足不同用戶需要。