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

    我國自1970年4月24日成功地發(fā)射“東方紅一號”衛(wèi)星以來，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，表明我國在衛(wèi)星的發(fā)射、定位、遙測及遙控等方面具有先進水平。
    目前我國已有多種型號的長征系列運載火箭，輸送的有效載荷也越來越大，已能承擔(dān)國際上各種衛(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。但由于我國在載人航天、空間站建設(shè)方面尚是空白，缺少空間現(xiàn)場活動的經(jīng)驗及相關(guān)技術(shù)，給空間電站的建設(shè)帶來一定的困難。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)同時或首先研究空間遙控機器人技術(shù)。因為即使無人上天，具備先進的遙控機器人技術(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)重點降低運輸成本，提高有效載荷，同時研究其它各種運輸技術(shù)，如電子推進器、磁懸浮火箭、可重復(fù)使用的運載器等。
    盡管就我國的目前空間技術(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，但就空間工業(yè)基礎(chǔ)來講，我國已具備建設(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，所以對這些技術(shù)也應(yīng)開展研究，以便將來在空間電站建設(shè)中多一些選擇。
    3 我國空間電站的構(gòu)想與發(fā)展途徑
    我國未來能源結(jié)構(gòu)的組合，應(yīng)在充分開發(fā)利用地球上的自然能源資源外，同時利用空間太陽能。空間電站不僅空間采集太陽能，也可在平衡輸送地區(qū)間能源需求方面發(fā)揮作用，國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]。
    我國未來空間電站的發(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提出的太陽發(fā)電衛(wèi)星SPS方案是比較合適的選擇（ 圖1）。特別在我國尚未有載人航天及空間站的情況下，通過大力發(fā)展遙控機器人技術(shù)、WPT技術(shù)等，可以在較短的時間內(nèi)完成該方案的技術(shù)準(zhǔn)備，并初步建立SPS系統(tǒng)，此時發(fā)電功率雖受一定限制，但可通過其進行相關(guān)技術(shù)的試驗論證工作。
   （2）作為地區(qū)資源的平衡手段，進一步發(fā)展電力傳輸衛(wèi)星、微波中繼站等。例如，在國內(nèi)人口稀少、自然資源如太陽能、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）我國實現(xiàn)載人航天及建立空間站后，可擴大SPS的功率，并考慮其它的發(fā)電方式如太陽熱發(fā)電等，再進一步考慮月球發(fā)電構(gòu)想。
   為了加速建設(shè)我國空間電站，建議做好以下工作：