我国发展空间太阳能电站的必要性和相关技术基础分析

    我国东西部经济发展的差距日益扩大，资源分布不平衡的矛盾日益突出。我国东部特别是沿海地区经济发展很快，但资源储量很少，供应紧张。我国的绝大部分资源分布在经济发展相对落后的西部及北方地区，由于技术、交通及经济等因素，未能充分开发利用。即使有计划开采出的大量煤炭，也不能及时运出。一些边远山区、牧区、高原、海岛，人口稀少，居住分散，交通不便，经济落后，那儿缺乏常规能源，又远离大电网，严重影响我国现代化建设与国民经济的发展。
    由于技术基础差，管理水平低等因素，使得本已有限的能源资源浪费很大，利用率低。我国能源总效率只有30%左右，单位国民生产总值能耗比发达国家高6—10倍，生产单位产品能耗比国外高50—100%[3]。
    由于矿物能源的大量使用，造成环境严重污染。我国每年CO2的排放量占世界总量的10%还多，仅次于美国，居世界第二位[4]。目前很多城市特别是一些北方重工业城市上空，经常弥漫着烟雾，环境污染问题突出。
    上述状况表明，要发展经济，一方面要充分高效利用现有能源资源，避免浪费，降低消耗，提高技术水平与管理水平，另一方面，必须加快能源开发建设，克服因矿物资源严重不足带来的潜在危机，同时还必须承担对全球环境保护的义务。因此，开发利用洁净的可再生能源资源是世界各国的必然选择。
    我国在发展可再生能源方面做了大量的工作[5，6]，但利用规模还十分有限。今后应大力发展地面和空间太阳能发电技术，解决太阳能的大规模利用问题。
    为了从实质上解决能源需求问题，作者认为，发展空间太阳能电站应成为主要目标。在地球附近的宇宙空间，太阳能具有能流密度大、连续稳定、不占用耕地等优点，通过控制微波束空间太阳能电站可向任何一个地点供电，它比地面光伏电站更具开发价值。目前许多发达国家通过大量论证[10～12]，已将它作为解决未来能源需求的主要发展方向。根据我国的特点，作者认为，空间太阳能电站也应是我国发展的主要方向。
    2 我国建立空间电站相关技术基础分析
    2.1 无线电能传输技术（WPT）基础
    作为空间太阳能发电的主要关键技术，WPT（Wireless Power Transmission)在能量传输方面起重要作用。通过WPT可将太阳能转换成的电能进一步转换为微波集束能或激光能，并根据需要将束向控制在所需电能的地区，在当地再通过微波或激光接受装置进一步转换成电能，输入电网或直接满足不同用户需要。