中國野心瞄準太空發電，2030 年建造高空軌道太陽能發電站

發布日期 2019 年 02 月 19 日 13:25 | 作者 Emma stein | 

讓再生能源迎來「新的高度」？中國正計劃領銜全球，於 2030 年建造出放置在高空軌道的太陽能發電站，不像地表太陽能電站受到日照時數限制，位於 36,000 公里高的電站將不受大氣層、晝夜、季節變化干擾，達到真正「取之不盡」的發電目的。



太空太陽能（Space-based solar power，SBSP）又稱太陽能發電衛星、軌道發電機，科學家事實上自 1970 年代早期就已開始構想這類型太陽能發電系統。



中國太空技術研究院（China Academy of Space Technology，CAST）研究員 Pang Zhihao 指出，位於太空中的太陽能電站 99% 時間都能源源不絕供應能源，發電強度是地面型太陽能廠的 6 倍。



在 2021～2025 年間，中國首先會建造並發射中小型太陽能發電站到平流層測試成效；2030 年進入下一階段，開始建造 MW 級實驗太空太陽能發電站，發射到約 36,000 公里高的地球靜止軌道（GEO）上；2050 年前則正式打造 GW 級商業用太空太陽能發電站，投入營運。



不過中國能否克服這道願景的技術挑戰？首先，科學家預估一座太空太陽能發電站重量高達 1,000 噸，但載著科研儀器與太空人在近地軌道繞行的國際太空站（ISS）總重也才 400 噸，屆時恐怕要耗費無法計數的資金與時間將所有設備打上天空。



NASA 也曾指出太空太陽能技術存有太多障礙，要在軌道上布置如此龐大的設施所費不貲，我們也沒有相關大型計畫的經驗。對此，中國科學家設想可以利用 3D 列印技術，直接在太空建造發電站，省去靠火箭慢慢運載設備的成本。



至於太陽能轉換成電能後，以微波或雷射光束傳回地球，然後經地面接收系統併入電網，但研究人員表示，需釐清太空電站長期的微波輻射對大氣與地球生態安全的疑慮。此外，定向能量束的強度足以灼傷人體，一旦高空衛星遭駭客入侵，原本用來傳遞太陽能量的射束就可能遭受控制，射往其他國家甚至高密度人口的大城市，造成重大傷害。



不只中國，日本已經研究太空太陽能發電 10 年，印度、歐洲等國亦有涉獵，然而至今都還沒有明顯進展。不過中國太空計畫年度預算為 80 億美元，僅次於美國，配合該國追求成為太空大國的野心，也許太空發電有機會成為現實？







（首圖為太空太陽能示意圖，來源：wikipedia）

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