葛昌純院士：向空間太陽能要電力

葛昌純院士

“空間太陽能發電是解決能源危機的有效途徑。”近日，在接受記者采訪時，中科院院士葛昌純指出，要想從根本上解決我國和世界的能源危機，主要有兩條途徑：一條是利用核聚變能，另一條就是利用空間太陽能。

上世紀60年代末，美國工程師Peter Glaser提出空間太陽能發電的概念，自此，國際學界對此的研究已經超過40年，而空間太陽能發電站（SSPS）的技術基礎已建立起來。

在葛昌純看來，建立技術上、經濟上可行的太空發電站系統，可以有效利用空間太陽能，建立巨大的可再生能源戰略儲備，對于保證我國的能源獨立和安全、國民經濟的可持續發展及服務國防建設具有重要的戰略意義。

與其他國家相比，我國面臨著更為嚴重的能源問題。我國油氣人均剩余可采儲量僅為世界平均水平的6%。

近些年來，我國致力于地面太陽能電站的建設和推廣。一批批大型太陽能光伏電站相繼建立起來。然而，由于受到晝夜交替、氣候限制、季節變換以及地理緯度等方面的限制，太陽能的利用率低以及儲能問題難于得到徹底解決，地面太陽能至今還只能作為不穩定的、非主導的可再生能源使用。

“在地面建太陽能電站，由于受大氣層的吸收和散射效應影響，太陽光強到地面后衰減到1.0千瓦/平方米；而如果建立空間太陽能電站，光強為1.353千瓦/平方米，且99%的時間為白天，故而具有很高的發電效率。”葛昌純說，太空發電衛星上同等面積的太陽能電池其發電量可達地面發電量的10～15倍，地球同步衛星軌道1公里寬度的面積每年接收的太陽能總量相當于人類剩余石油的總能量。

以此推算開來，如果在地球同步軌道上建設太陽能電站，當其實際轉換效率為10%時，電站的總功率為21太瓦。根據2007年的數據顯示，世界上所有的能源需求約為每年15太瓦。

葛昌純說，從技術上來說，在我國建設空間太陽能發電站有著相當大的現實可能性和必要性。

20世紀70年代，美國就曾提出過一個20年內投資2500億美元的預算報告，即用于建造可重復使用的兩級運載器和60顆太陽能發電衛星，不過，該項目終因預算過于龐大而沒有獲得通過。

近期，美國太平洋煤氣電力公司又宣布將與加州太陽能發電公司合作。由此，他們邁出了在外太空開發太陽能的第一步——在地球軌道上設立太陽能電池陣，然后將生成的電能轉化為無線電波束傳回地球，再由地面電力儲備站接收，轉化為電能后供應給千家萬戶。

“在迫切的能源需求面前，發展空間太陽能發電對中國而言勢在必行。”葛昌純說。