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yexuqing木蟲之王 (文學泰斗)
太陽系系主任
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太空光伏離“落地”還很遠
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2月4日，受太空光伏相關(guān)消息影響，A股部分光伏上市公司股價迎來上漲。 事實上，進入2026年以來，太空光伏相關(guān)概念持續(xù)受到國內(nèi)外金融界與產(chǎn)業(yè)界關(guān)注，被認為是光伏產(chǎn)業(yè)新的增長藍海。為什么要發(fā)展太空光伏？其建設(shè)面臨哪些困難？距離“上天”還有多遠？國際航天專家雨廣、中國光伏行業(yè)協(xié)會副秘書長江華圍繞相關(guān)問題進行了解讀。 第一問：光伏“上天”有哪些好處？ 太空光伏是一種在地球軌道規(guī)�；渴鸬墓夥嚵�。雨廣介紹，太空光伏本身并不算新鮮事物，無論是空間站還是人造衛(wèi)星，宇宙空間中的許多航天器都會借助太陽能帆板，為自身提供能量。江華認為，太空光伏近期備受關(guān)注，主要原因是近地軌道場景越來越受到重視。“近地軌道規(guī)劃了大量的衛(wèi)星，衛(wèi)星要供電，帶動了對光伏的需求�！苯A分析認為，按照未來五年衛(wèi)星發(fā)射計劃，太空光伏的市場容量約為5吉瓦時。2025年國內(nèi)光伏新裝機容量為315吉瓦，相比之下，可預期的太空光伏市場規(guī)模仍然較小。 除了為衛(wèi)星供電，有企業(yè)還計劃建設(shè)規(guī)模更大的太空光伏基地。與地面相比，部署在太空的光伏基地能突破晝夜更替、陰晴雨雪的環(huán)境限制，理論上可以實現(xiàn)24小時不間斷發(fā)電，無需配套儲能即可穩(wěn)定輸出，有望在未來為人類提供清潔、持續(xù)、規(guī)�；哪茉垂┙o。 第二問：大規(guī)模部署太空光伏要克服哪些難題？ 太空的特殊環(huán)境雖然有利于光伏板最大化吸收太陽能，但也會給光伏設(shè)備正常運行帶來嚴峻挑戰(zhàn)。例如，太空環(huán)境中的高能粒子可能會轟擊光伏板晶格，造成發(fā)電效率降低和運行故障；太空環(huán)境的極端溫差也可能對設(shè)備安全、壽命造成影響；大規(guī)模部署也極大增加了光伏板遭受空間碎片撞擊的可能性。江華介紹，目前太空中應用的光伏板主要為砷化鎵材料制成，雖然性能更佳，但成本昂貴，短時間內(nèi)難以大規(guī)模應用。 除了光伏設(shè)備自身面臨的挑戰(zhàn)，雨廣特別提到，如何大規(guī)模利用太空光伏產(chǎn)生的能量是個更大的難題。 如果要將太空光伏產(chǎn)生的能量傳輸回地面，需要進行能量轉(zhuǎn)換，將電能轉(zhuǎn)化為微波輻射，發(fā)射回地球，地面借助專門的接收站進行接收，并轉(zhuǎn)化回電能。“這一過程面臨著不小的能量損失和安全風險，從經(jīng)濟性來看并不劃算。”雨廣說。 第三問：太空光伏產(chǎn)業(yè)距離真正“上天”還有多遠？ 雨廣表示，目前，設(shè)想中的大規(guī)模太空光伏主要有三種應用場景：一是傳回地面利用；二是應用于月球背面基地等；三是用于最近同樣受到“熱炒”的太空算力中心。 “從經(jīng)濟性和可行性上來看，傳回地面利用和用于所謂的太空算力中心，這兩種方案目前都不具備現(xiàn)實價值�！庇陱V進一步介紹，傳回地面方案不僅面臨能量轉(zhuǎn)換帶來的損失，還面臨軌道資源有限、發(fā)射成本較高等難題，綜合成本相較傳統(tǒng)的地面光伏并沒有顯著優(yōu)勢�！叭绻怯糜谒^的太空算力中心，那么光伏陣列的面積至少要達到平方公里級。”他表示，如此大面積的光伏陣列，不僅部署成本十分高昂，在精準定向等技術(shù)領(lǐng)域還面臨很大挑戰(zhàn)。 江華也認為，短期內(nèi)太空光伏的主要應用場景仍然是給衛(wèi)星供電，至于其他更加宏偉的發(fā)展目標，則還處在技術(shù)探索和驗證階段，需要待商業(yè)航天、電力微波傳輸?shù)扰涮桩a(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展成熟后才具有現(xiàn)實可行性。 “地球的沙漠、戈壁等，還有很大面積可以用于部署光伏，成本都會比太空光伏低很多。”雨廣認為，無論是從經(jīng)濟性還是技術(shù)成熟度來看，當下，圍繞太空光伏可以開展一定的前瞻性技術(shù)研究，但距離真正產(chǎn)業(yè)落地還很遙遠。 |
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