中国将在太空中建造一座宽达1公里的巨大太阳能电站,可能产生的能源超过地球上所有石

千金不及冰麒麟 2026-02-04 00:51:48

中国将在太空中建造一座宽达1公里的巨大太阳能电站,可能产生的能源超过地球上所有石油。中国正推进地球同步轨道1公里级空间太阳能电站构想,理论年发电量可与全球可开采石油总能量相当,目前处于技术验证与路线规划阶段,距实用化仍有多重挑战。 人类能源需求持续快速增长,化石燃料储备面临枯竭压力,同时燃烧带来的环境影响日益突出。地面太阳能系统受大气层吸收、云层遮挡以及昼夜更替制约,有效发电时间通常只有一千到两千小时。中国科研人员注意到,地球同步轨道高度约3.6万公里处,太阳辐射强度远高于地面,且位置相对固定,几乎全年连续接收阳光,没有夜晚或天气干扰。这 种优势促使专家早在十多年前就开始系统探讨将太阳能采集移至太空的可行性,通过轨道平台捕获稳定光源,再传输能量回地面,实现效率大幅提升。西安电子科技大学组建核心团队,聚焦高效转换、无线传能以及大型结构控制等关键环节。重庆璧山选定实验基地,用于模拟高空传输环境,占地约200亩,核心试验区超过100亩。研究人员在实验室反复组装设备,校准从聚光到微波发射的完整链路。地面演示系统逐步建成,团队开展多次远距离测试,测量波束精度和能量衰减数据,推动技术从理论转向实体验证。 2018年底,“逐日工程”正式启动,依托国家支持,整合多方力量,推进关键技术攻关。段宝岩院士领衔团队,提出欧米伽设计方案,优化聚光与传输结构,降低控制复杂度和热管理压力。2019年,璧山基地动工,重点验证无线微波传能和空间信息网络技术。团队在西安校园内搭建高精度验证平台,进行户外实验,记录各项指标,确保系统稳定运行。这些基础工作为后续太空部署奠定坚实基础。 中国推进地球同步轨道上宽度达到1公里的巨型太阳能收集阵列部署方案。该阵列采用柔性光伏组件大面积铺设,捕获太空高强度太阳辐射。光伏电池选用砷化镓或钙钛矿叠层类型,转换效率超过30%,将光能转为直流电。电能经转换模块变为微波形式,由相控阵天线阵列精确定向发射。地面接收站配备大型整流天线,将微波重新转换为电能,接入常规电网供应使用。计算表明,单座千兆瓦级装置年发电量显著,如果构建上千座集群,总能量输出可匹配全球石油可开采总量。 西安电子科技大学团队在校内构建验证系统,包括聚光镜、光电转换模块、微波发射与接收部件,实现从太阳跟踪到整流的全过程。系统传输距离达到55米,发射功率超过2000瓦,波束收集效率达87.3%,直流到直流总效率15.05%,这些指标处于国际领先位置。团队优化波形设计和指向控制,降低传输损耗。微波束中心强度相当于中午阳光水平,路径上物体通过时仅产生温和加热效果,无额外安全风险。 材料耐受太空极端条件,从零下150摄氏度到正150摄氏度温差循环测试,应用特殊涂层延长组件寿命至十年以上。能量传输链路效率目前在40%至50%区间,研究聚焦提升全链路性能。OMEGA方案采用球面线聚焦聚光,结合智能结构设计,减少姿态调整需求,提高系统功质比。相比其他国际方案,该设计在质量相同条件下发电能力提升约24%。地面验证系统通过专家验收,确认多项关键技术突破,包括高效聚光、光电转换、微波发射波形优化、波束指向测控以及接收整流。项目整合欧米伽光机电集成,构建完整演示原型。研究团队持续迭代,针对一对多传输和高速运动目标稳定供能开展试验。 2050年建成吉瓦级商业电站,直接向城市供电,并覆盖远洋和边远地区。西安电子科技大学“逐日工程”团队持续牵头,段宝岩院士带领研究人员攻克多项瓶颈,从地面系统到太空应用,形成完整技术链条。钙钛矿叠层电池效率提升和可回收火箭降低发射成本,支持项目落地。中国在空间能源领域占据领先位置,人类进入太空清洁能源利用阶段。

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