北极星智能电网在线讯: 随着地球矿物资源的大量开采，石油、煤炭资源日趋短缺，太阳能是当今世界公认的清洁能源之一，各国政府都出台相应的补贴措施大力发展。而日照受地理、气候及天气的影响很大，在云、雾、雨、雪、严重雾霆等天气现象出现时，地面太阳能电站的工作效率大大降低。
如果将太阳能电站设置在地球同步轨道上，使太阳能电池始终对太阳定向，每年将有277天是全日照，仅在春分、秋分前后各有45天出现地球阴影，且最长停电时间不超过75分钟，即空间太阳能电站全年99%的时间可以进行发电。可见，SSPS具有能流密度大、持续稳定、不受昼夜气候影响、清洁、无污染等优点，几乎是一个可以无限开采的能源矿，成为21世纪关注的重点。
1、SSPS发展情况
随着各国空间技术的迅速发展，美国、日本、欧洲等国都提出计划在20302040年建造SSPS。
据英国每日邮报报道，美国海军工程师最新公布一项未来派计划，即从太空获得能量束，组建大型空间太阳能模块发送太阳能至地面，该方案可为军事设施甚至城市提供能量。
美国海军研究实验室航天器工程师保罗˙杰斐博士现己建造和测试了两种模块类型，用于捕捉并传输太阳能。这一方案使用“三明治”模块，即在两个方形太阳能板之间塞满所有电子组件，顶侧太阳能板是一个光伏板，可以吸收太阳光线;中间层电子系统可传输能量至无线频率，底部是一个天线，可朝向地面目标传输能量。
装配该模块有两种方式：①设计在太空中由机器人进行装配，形成1公里直径的人造卫星;②设计采用“梯级”打开模块的方式，在无需预加热的情况下接收更多的阳光，因此更加高效。
日本航空宇宙开发中心也在研究类似的宇宙太阳能发电系统，有望于2030年前启动。其基本原理和美国类似，与之不同的是日本科学家采用频率为2.45GH：和5.8GHz的微波传送，这项技术已经应用于日本工业和医疗设备。在北海道的研究基地，使用直径为2.4m的仪器装置进行地面接收太空微波的试验。日本航空宇宙开发中心的最终目标是建立一个距离地面3.6万米的高空巨大太阳能电站，生产1000000kW的电力，给50万个家庭供电。
俄罗斯也正致力于该方向的研究，采用激光进行能量传输，因为无线电波难以集中，且接收天线巨大，需要几平方千米。如果采用激光束，面积仅是前者的1/10。但目前不存在如此强大的激光器，并且在轨道上设置一个激光发射站，可能对生态环境产生负面影响，譬如存在烧掉臭氧层的风险。不过，它可能会刺激产生新的技术解决方案，比如更有效率的激光器或太阳能电池。
目前我国己具有成功发射卫星和空间飞船的技术基础，未来10年将要建设的空间站给我国发展SSPS带来很大机遇。另外新一代运载火箭和未来可能发展的重型运载将大幅提升我国进入空间的能力，为建站提供技术条件。依据我国发展SSPS“四步走”的路线图，2026~2040年我国将开展地球同步轨道10MW SSPS系统方案在轨验证技术研究的计划。
2、基于分布式网络的SSPS模型
SSPS的发电过程可概括为：在空间将太阳能转化为电能，通过无线能量传输方式传输到地面的电力系统，主要由太阳能发电装置、能量转换l发射装置和地面接!防转换装置3部分组成，其工作原理如图1所示。根据我国建设10MWSSPS的预期，综合以上国外相关技术的发展情况，提出了一种基于分布式网络的SSPS构想。
