我國(guó)發(fā)展空間太陽(yáng)能電站的必要性和相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)分析

    我國(guó)自1970年4月24日成功地發(fā)射“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星以來(lái)，先后成功地發(fā)射了40多顆人造地球衛(wèi)星，特別是返回式衛(wèi)星的高回收率，表明我國(guó)在衛(wèi)星的發(fā)射、定位、遙測(cè)及遙控等方面具有先進(jìn)水平。
    目前我國(guó)已有多種型號(hào)的長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭，輸送的有效載荷也越來(lái)越大，已能承擔(dān)國(guó)際上各種衛(wèi)星的發(fā)射業(yè)務(wù)。
    空間電站十分龐大，裝配、維修技術(shù)也很重要。但由于我國(guó)在載人航天、空間站建設(shè)方面尚是空白，缺少空間現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)技術(shù)，給空間電站的建設(shè)帶來(lái)一定的困難。要建設(shè)空間電站，除發(fā)展載人航天、空間站技術(shù)外，應(yīng)同時(shí)或首先研究空間遙控機(jī)器人技術(shù)。因?yàn)榧词篃o(wú)人上天，具備先進(jìn)的遙控機(jī)器人技術(shù)，同樣可完成空間設(shè)備的組裝工作。
    另外，為了降低空間電站的建設(shè)成本，應(yīng)重點(diǎn)降低運(yùn)輸成本，提高有效載荷，同時(shí)研究其它各種運(yùn)輸技術(shù)，如電子推進(jìn)器、磁懸浮火箭、可重復(fù)使用的運(yùn)載器等。
    盡管就我國(guó)的目前空間技術(shù)水平而言，尚不具備建設(shè)地球軌道空間電站的能力，月球探索更是遙遠(yuǎn)，但就空間工業(yè)基礎(chǔ)來(lái)講，我國(guó)已具備建設(shè)空間電站所需空間技術(shù)的潛能。
    2.4 其它相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)
    空間太陽(yáng)能電站除光伏發(fā)電外，還有熱發(fā)電、熱離子發(fā)電等方式。這些發(fā)電技術(shù)國(guó)內(nèi)也有一定基礎(chǔ)，它應(yīng)用在空間發(fā)電的基本原理是一樣的，只要相關(guān)技術(shù)發(fā)展成熟，便可應(yīng)用到空間電站，所以對(duì)這些技術(shù)也應(yīng)開(kāi)展研究，以便將來(lái)在空間電站建設(shè)中多一些選擇。
    3 我國(guó)空間電站的構(gòu)想與發(fā)展途徑
    我國(guó)未來(lái)能源結(jié)構(gòu)的組合，應(yīng)在充分開(kāi)發(fā)利用地球上的自然能源資源外，同時(shí)利用空間太陽(yáng)能。空間電站不僅空間采集太陽(yáng)能，也可在平衡輸送地區(qū)間能源需求方面發(fā)揮作用，國(guó)際上提出的電力傳輸衛(wèi)星PRS(Power Relay Satellite)就是基于這一設(shè)想[3]。
    我國(guó)未來(lái)空間電站的發(fā)展方案與發(fā)展途徑的設(shè)想：
   （1）作為建設(shè)空間電站的第一步，P.E.Glaser提出的太陽(yáng)發(fā)電衛(wèi)星SPS方案是比較合適的選擇（ 圖1）。特別在我國(guó)尚未有載人航天及空間站的情況下，通過(guò)大力發(fā)展遙控機(jī)器人技術(shù)、WPT技術(shù)等，可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成該方案的技術(shù)準(zhǔn)備，并初步建立SPS系統(tǒng)，此時(shí)發(fā)電功率雖受一定限制，但可通過(guò)其進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的試驗(yàn)論證工作。
   （2）作為地區(qū)資源的平衡手段，進(jìn)一步發(fā)展電力傳輸衛(wèi)星、微波中繼站等。例如，在國(guó)內(nèi)人口稀少、自然資源如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能包括礦物資源豐富的地區(qū)集中建設(shè)大型電站，然后通過(guò)電力傳輸衛(wèi)星或微波中繼站向人口集中地區(qū)或其它缺電地區(qū)送電（圖2）。
   （3）我國(guó)實(shí)現(xiàn)載人航天及建立空間站后，可擴(kuò)大SPS的功率，并考慮其它的發(fā)電方式如太陽(yáng)熱發(fā)電等，再進(jìn)一步考慮月球發(fā)電構(gòu)想。
   為了加速建設(shè)我國(guó)空間電站，建議做好以下工作：