很多人說中國空間站有什么用，中國空間站系統(tǒng)總設(shè)計師楊宏就回答了，中國空間站將為未來空間太陽能電站提供在軌技術(shù)驗證。
沒有錯，中國要在3.6萬公里外的太空建“三峽”——空間太陽能發(fā)電站，為地面供電。這可能有點(diǎn)超出大家的認(rèn)知了，空間太陽能發(fā)電站，怎么給地面供電，難道接根線到天上去。
事實上，太陽能的能源是來自地球外部天體的能源(主要是太陽能)，是太陽中的氫原子核在超高溫時聚變釋放的巨大能量，人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。我們生活所需的煤炭、石油、天然氣等化石燃料都是因為各種植物通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來后，再由埋在地下的動植物經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代形成。此外，水能、風(fēng)能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉(zhuǎn)換來的。
太陽能具有能流密度大、連續(xù)穩(wěn)定、不占用耕地等優(yōu)點(diǎn)，而空間太陽能電站是指在空間將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再通過無線方式傳輸?shù)降孛娴碾娏ο到y(tǒng)。
它可以通過控制微波束空間太陽能電站可向任何一個地點(diǎn)供電，比地面光伏電站更具開發(fā)價值因為空間太陽能電站由于不受晝 夜和天氣的影響， 可以連續(xù)工作， 太陽能利用效率高，，
而從太空輸電到地面，就要靠無線電能傳輸技術(shù)（WPT），作為空間太陽能發(fā)電的主要關(guān)鍵技術(shù)，WPT（Wireless Power Transmission)在能量傳輸方面起重要作用。通過WPT可將太陽能轉(zhuǎn)換成的電能進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為微波集束能或激光能，并根據(jù)需要將束向控制在所需電能的地區(qū)，在當(dāng)?shù)卦偻ㄟ^微波或激光接受裝置進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成電能，輸入電網(wǎng)或直接滿足不同用戶需要。
那WPT技術(shù)就分為微波無線能量傳輸技術(shù)(MPT)和激 光無線能量傳輸技術(shù)(LPT)。微波無線能量傳輸技術(shù)是空間太陽能電站研 究較多的傳輸方式，具有較高的轉(zhuǎn)化和傳輸效率， 在特定頻段上的大氣、云層穿透性非常好， 技術(shù)相對成熟， 波束功率密度低， 且可以通過波束進(jìn)行高 精度指向控制， 具有較高的安全性。但由于波束寬， 發(fā)射和接收天線的規(guī)模都非常大， 工程實現(xiàn)具有較大的難度， 比較適合于超大功率的空間太陽能電站 系統(tǒng)。
激光無線能量傳輸技術(shù)主要特點(diǎn)是傳輸波束 窄、發(fā)射和接收裝置尺寸小， 應(yīng)用更為靈活。通過 合理選擇頻率， 可以減小大氣損耗， 比較適合于中 小功率的空間太陽能電站系統(tǒng)。難點(diǎn)在于大功率激 光器技術(shù)成熟性較差， 高指向精度實現(xiàn)難度大， 存 在較大的安全隱患。主要缺點(diǎn)是大氣透過性差， 傳 輸效率受天氣影響大。
WPT技術(shù)以微波輸能、控制及轉(zhuǎn)換原理為基礎(chǔ)，它早已在軍事、科學(xué)及通訊衛(wèi)星等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。家用微波爐的普及，表明微波技術(shù)已經(jīng)成熟。微波理論、鎖相技術(shù)、磁控管技術(shù)及相關(guān)控制理論早已成為我國大學(xué)電子專業(yè)的必修課。
事實上，美國和日本比中國都更早在空間太陽能電站進(jìn)行研究，1999-2001年，美國航空航天局(NASA)投資2200萬美元，啟動了“空間太陽能探索性研究和技術(shù)計劃”項目，總結(jié)分析了空間太陽能電站的最新進(jìn)展。提出了美國空間太陽能電站的發(fā)展路線圈，計劃于2020年實現(xiàn)10MW系統(tǒng)的空間驗證，為2030年的商業(yè)系統(tǒng)研制奠定基礎(chǔ)。
但是我們都知道，美國鴿了，2030年商業(yè)使用遙遙無期。
但中國對太陽能電池的研究可以說領(lǐng)先全球，中國空間站首次使用了柔性三結(jié)砷化鎵太陽電池陣技術(shù)，由十幾萬片柔性太陽電池組成。這些柔性太陽電池的單板厚度不足1毫米，不僅有良好的抗輻射和耐高溫等性能，而且光電轉(zhuǎn)換效率突破30%，
而作為空間電站的能量轉(zhuǎn)換器件——太陽電池應(yīng)具有較高的轉(zhuǎn)換效率、重量體積比功率以及較強(qiáng)的抗輔照、抗衰退能力，同時要成本低、壽命長，便于安裝?？梢哉f，中國目前使用的柔性三結(jié)砷化鎵太陽電池可以很好滿足空間光伏電站需要。
當(dāng)然，我們現(xiàn)在還面臨著很多技術(shù)挑戰(zhàn)，根據(jù)楊總師的采訪，我們將會把單項的關(guān)鍵技術(shù)突破可作為下一步的重點(diǎn)。
比如利用我們空間站在艙外有機(jī)械臂照料，可以進(jìn)行一些模塊化、用于電站驗證的模塊化的在軌的組裝，組裝以后通過空間站釋放到外面，抬升軌道以后，再把天線陣和電池陣完全展開，然后再釋放一個伴飛的小衛(wèi)星。這樣的話，一方面是電站模塊的試驗，一方面是一個伴飛的小衛(wèi)星，兩個配對使用，來做天上的關(guān)鍵技術(shù)驗證。
所以說，空間太陽能發(fā)電站的建設(shè)離不開中國空間站，這也是為什么空間太陽能發(fā)電站目前來說，就日本和美國布局最早的原因，因為可以利用國際空間站，有優(yōu)勢。
我國既是一個能源消費(fèi)大國，也是一個航天大國，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況來看，能源問題已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵制約因素?？臻g太陽能電站作為未來的一種可再生能源系統(tǒng)，將大大促進(jìn)我國能源的可持續(xù)發(fā)展和航天技術(shù)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。
除此之外，利用空間太陽能電站，可以向偏遠(yuǎn)地區(qū)、受災(zāi)地區(qū)等特定地區(qū)供電，還可以靈活地為地面移動目標(biāo)供電，同時能讓航天器擺脫巨大的太陽能電池翼，大大提高功率水平和控制精度，在未來甚至可以利用空間太陽能電站進(jìn)行空間燃料生產(chǎn)和空間加工制造，促進(jìn)空間工業(yè)發(fā)展。
雖然中國空間站的建設(shè)完成，空間太陽能電站也開始從規(guī)劃到實驗的階段，那這就很好回答了，中國空間站有什么用，中國空間站如果利用好了，將對中國的經(jīng)濟(jì)民生產(chǎn)生巨大的推動作用，而且會極大地促進(jìn)中國科技的發(fā)展。
