《電子技術(shù)應(yīng)用》
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太空光伏落地挑战重重

2026-02-09
來源:科技日报
關(guān)鍵詞: 太空数据中心 光伏 太空光伏

近期,有傳聞稱,馬斯克團(tuán)隊圍繞太空光伏概念對中國光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)行考察。2月4日,受相關(guān)消息影響,A股部分光伏上市公司股價上漲。隨后,多家上市公司發(fā)布公告回應(yīng),表示目前并未與馬斯克團(tuán)隊達(dá)成實(shí)質(zhì)性合作,并提示投資者理性看待“太空光伏”相關(guān)概念。

事實(shí)上,進(jìn)入2026年以來,太空光伏概念持續(xù)受到國內(nèi)外金融界與產(chǎn)業(yè)界關(guān)注,被認(rèn)為是光伏產(chǎn)業(yè)新的增長藍(lán)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(yuǎn)?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(jìn)行了解答。

第一問:光伏“上天”有什么好處?

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(rèn)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?!敖剀壍酪?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分析道,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(jī)容量為315吉瓦,相比之下,可預(yù)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(shí)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)模部署要克服哪些挑戰(zhàn)?

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(yùn)行帶來嚴(yán)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(yùn)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(yīng)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(yīng)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)生的能量是更大難題。

如果要將太空光伏產(chǎn)生的能量傳輸回地面,需要進(jìn)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(jìn)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(fēng)險,從經(jīng)濟(jì)性來看并不劃算。”雨廣說。

第三問:三大應(yīng)用場景可行性如何?

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(yīng)用場景:一是傳回地面利用;二是應(yīng)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(jì)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(shí)價值?!庇陱V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(dá)到平方公里級?!彼硎荆绱舜竺娣e的光伏陣列,不僅部署成本十分高昂,還在精準(zhǔn)定向等技術(shù)領(lǐng)域面臨很大挑戰(zhàn)。

江華也認(rèn)為,短期內(nèi)太空光伏的主要應(yīng)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(biāo),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)成熟后才具有現(xiàn)實(shí)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?!庇陱V認(rèn)為,無論是從經(jīng)濟(jì)性還是技術(shù)成熟度來看,當(dāng)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(yuǎn)。

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