太空太阳能电站这一建设项目是由日本政府和企业研究机构提出来的，计划在距地面22360英里(约合3.6万公里)的高空上建造一个太空太阳能电站。这个电站的发电量可以达到十亿瓦，将能量源源不断输向一个地面接收站，足够大约30万个家庭的用电需要。

在地球静止轨道建设太阳能电站的项目已在筹划阶段，这个项目是由日本政府发起的。估计投资将达到2万亿日元（约合210亿美元）。大规模轨道建设项目面临的挑战和困难是难以估量的，不过，这些挑战和困难将来有一天定会被克服，因为对行星际飞船、太空梯和轨道发电站的需要是人类所无法抗拒的。如今，在地球静止轨道建设太阳能电站的项目已在筹划阶段，估计投资将达到2万亿日元(约合210亿美元)。

太空太阳能电站

太空太阳能电站是基于太空太阳能发电技术发展起来的。利用卫星在太空中把太阳能聚集起来，然后把能量集中射向地面，再转变成电能供人类使用。

太空中的阳光强度要比地面大5-10倍。太空太阳能发电技术可提供恒定而没有污染的能量，这与地面上断断续续、受云层遮盖影响较大的太阳能利用方式有很大区别，而且不会像燃料电厂那样排放污染物，也不会像核电站那样产生放射性废料。太空太阳能发电技术之所以能成为一项革命性技术，就在于这种技术所改变的将是能源的整体格局。

自从二十世纪六十年代以来，人类就从科学角度论证了太空太阳能发电技术的可行性，而从太空轨道往地面发射微波的概念也证实是可行的。例如，用一系列太阳能通讯卫星就能够夜以继日地向地面接收站发射各种频率的电磁波，以接通移动电话或把电视信号中转给天台上的碟形天线。可是，能否把从太空上发射来的太阳能转变成可以进入输电网中的电能，则还没有实例。

太空太阳能电站

2008年，美国和日本两国的科研人员已跨越了太空太阳能发电技术的一个重要门槛，他们在夏威夷两座相距90英里的海岛上，成功实现了微波级能量的无线远距传输，这个距离相当于从太空轨道传送能量到地面所要穿透的大气层厚度。近些年来，与太空太阳能发电技术有关的其他多种技术也取得了重大进展。大约十年前，光电效率（即光能转换成电能的转换率）只有10%，而现在已经能达到40%。卫星技术也得到了改进，其中的全自动计算机系统以及先进的轻质建材也取得了飞跃性的进步。

被俘获的太阳能就在卫星上被转换成含有能量的电磁波，即特定波段的微波。为传送到地面，微波的理想频率应为2.45GH（千兆赫）或5.8GH，这两个波段都处于红外线与FM/AM无线电信号之间，最容易穿透大气层，但在穿越大气层过程中仍有部分能量损失，不过物理学家还不知道确切的损耗率是多少。微波能将在空中形成一道无形的微波柱，直径大约为一英里或两三公里。地面上有依网格化排列的椭圆形天线，叫做网格天线，占地面积与微波柱相当，专门接受微波能，转换后即可送往传统的输电网。

首先将太阳能转化为电能以微波的形式输送到地球

有专家对太空太阳能发电技术的安全性做出质疑。太空太阳能发电技术的本质是微波辐射，微波辐射是一种非离子化过程，就像可见光或无线电信号一样。微波辐射与X射线和伽玛射线不同，是不具有足够的能量的，从而不会使原子或分子失去电子而变成带电粒子，造成DNA及其它生命分子的损坏。

科学家认为，从该系统中扩散出去的能量束对人体或野生动物不会构成健康威胁，即使处在能量最强的中心地带也不会。鸟类若飞过从太空辐射到地面的微波核心地带，可能会感到有丝丝暖意，但体温并不会升得很高。如果万一有微波束偏离网格天线，也可以人为地使其分散开来，同时不会在一定区域内肆虐，为害四方，这样的微波是不会把飞鸟烤熟，或把云层变成蒸汽的。美国太空能源公司拟建造的第一座营业性太阳能电站所依据的就是上面所介绍的原理，其设计的不间断发电能力为一千兆瓦，相当于一座大型的核电站。

6月17日，阿联酋迪拜世博组委会代表团来访我院，就空间太阳能电站（SSPS）技术进行了交流，李明副院长主持会见。

迪拜世博组委会负责筹备2020年迪拜世博会，将SSPS技术视为战略研究方向，希望在世博期间进行技术演示，展示迪拜乃至整个阿拉伯世界的科技水平，计划长期关注该领域的发展并提供资金支持。

会谈中，我院就外方关心的问题进行了重点解答，针对钱室团队提出的多旋转关节式SSPS构型布局等技术细节及指标进行了深入讨论，介绍了等离子体通道和激光无线能量传输方面的最新研究成果，以及在ITU进行频率轨位申报方面存在的问题、风险和建议。阿方对会谈结果表示满意，坚定了后续投资SSPS项目的信心，认为我院在该领域拥有全球最顶尖的技术团队，期待在不久的将来与我院开展务实合作。

地面站的天线阵列将接收传输回的微波

太空太阳能电站所需的各种光能收集板、支架和中心发射器等，可先在地面建造，耗时大约两年左右。把所有装备送上低地轨道（LEO）并安装成第一颗太空太阳能发电技术卫星，大约需要进行40～60次发射。到达轨道后，所有的光电板会像雨伞那样自动展开，再由机器人来装配和集成。

太空太阳能电站也面临很多危险因素和工程学难题。例如，像最近威胁过国际空间站的太空垃圾那样，在太空电站装配期间，其主体也许会受到太空垃圾的撞击。而要使卫星发射出来的巨大微波束与地面的网格形天线一直保持同步，也是一个尚未解决的技术难题。

日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)提议，未来25年，日本计划建造太空太阳能电站。该机构详细描述了这一计划，从太空太阳能电站创建一个年发电量10亿瓦的商业系统，这相当于一座核电站每年发电量。

JAXA退休教授司理佐佐木(SusumuSasaki)概述称，未来计划在东京湾海港建造一个3公里长的人造岛屿。这座岛屿布设了50亿个天线，能够传输微波能量变换成电能。这些微波能量是从3.6万公里高空巨大太阳能收集器发射至地面。

为了收集这些太阳能量，人造岛屿两个巨大镜面一天24小时对准空中太阳能电站。此外，在人造岛屿上建造一个单独的变电所，将电能通过海底电缆发送至东京，保证东京市区供电需求。