【中玻網(wǎng)】現在，以日本目前市場(chǎng)航空研發(fā)機構（JAXA）為中心，產(chǎn)學(xué)官在合作研發(fā)“空間太陽(yáng)能發(fā)電系統（SSPS＝Space Solar Power Systems）”。其目標是實(shí)現這一系統，用空間技術(shù)為能源領(lǐng)域做貢獻。JAXA研發(fā)本部未踏技術(shù)研究中心研究員上土井大助接受了記者采訪(fǎng)。
　　
　　“這是一項宏偉的計劃，實(shí)現之路的確很漫長(cháng)。但如果放棄就一切都完了。我們現在只有堅韌不拔地朝著(zhù)夢(mèng)想一步步前進(jìn)。”
　　
　　日本目前市場(chǎng)航空研發(fā)機構（JAXA）研發(fā)本部未踏技術(shù)研究中心研究員上土井大助堅定地說(shuō)道。
　　
　　現在，上土井等人正在著(zhù)手開(kāi)發(fā)“空間太陽(yáng)能發(fā)電系統”。如果實(shí)現，這種系統有望成為承擔未來(lái)能源供應重任的基礎設施。因此，日本內閣會(huì )議2014年4月通過(guò)的《能源基本計劃》和內閣目前市場(chǎng)開(kāi)發(fā)戰略本部2013年1月通過(guò)的《目前市場(chǎng)基本計劃》都將其列入其中，并作為國策在推進(jìn)實(shí)施。
　　
　　日本處在世界優(yōu)異水平
　　
　　空間太陽(yáng)能發(fā)電系統，顧名思義是指在目前市場(chǎng)空間進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)電，把所發(fā)電力轉換成微波和激光以無(wú)線(xiàn)方式傳送至地面，在地面接收并轉換成電能使用的發(fā)電系統。
　　
　　雖然聽(tīng)上去像是科幻電影的情節，但實(shí)際上，空間太陽(yáng)能發(fā)電的歷史悠久，可以追溯到1968年。較早由美國的航天工程師彼得·格拉澤（Peter Glaser）提出。無(wú)線(xiàn)傳輸能源的原理已經(jīng)得到驗證，日本如今是這一領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊。
　　
　　目前市場(chǎng)空間不同于地面，不分白天和黑夜，也不受天氣情況的影響，盡管是自然能源也可24小時(shí)發(fā)電。而且，目前市場(chǎng)沒(méi)有空氣，沒(méi)有光的散射和吸收。因此，太陽(yáng)能電池板接收到的陽(yáng)光的光能是地面的5～10倍以上。
　　
　　考慮到未來(lái)的技術(shù)發(fā)展，并估算從太空傳輸到地面時(shí)會(huì )發(fā)生的能量轉換損耗約為50％時(shí)，則太陽(yáng)能電池板單位面積的發(fā)電量還可為地面的2.5～5倍。而且，2011年3月11日的東日本大地震發(fā)生后，空間太陽(yáng)能發(fā)電作為能夠取代核電、火力發(fā)電成為基礎電源的自然能源，在日本的關(guān)注度陡增。
　　
　　上土井意氣風(fēng)發(fā)地說(shuō)：“現在，全世界只有日本把開(kāi)發(fā)空間太陽(yáng)能發(fā)電系統作為國策，制定計劃并由產(chǎn)學(xué)官聯(lián)合進(jìn)行研發(fā)。美國相關(guān)部門(mén)等因為財政問(wèn)題和政策方針等原因，國家并沒(méi)有開(kāi)展具有連續性的研究。因此，日本在空間太陽(yáng)能發(fā)電系統領(lǐng)域的技術(shù)水平被認為在全世界寥寥可數。身為一名空間太陽(yáng)能發(fā)電系統的研究者，我相信自己從事的是能夠為解決人類(lèi)的能源問(wèn)題做出貢獻的有意義的研究，希望我們能夠優(yōu)異世界，早日實(shí)現這一系統。”
　　
　　他的夢(mèng)想是實(shí)現空間太陽(yáng)能發(fā)電系統，利用空間技術(shù)為能源領(lǐng)域做出貢獻。
　　
　　志向雖然遠大，但要克服的課題堆積如山。“課題的確不少”，一番開(kāi)場(chǎng)白過(guò)后，上土井道出了JAXA在研發(fā)過(guò)程碰到的三大技術(shù)課題。靠前個(gè)是“微波無(wú)線(xiàn)能源傳輸技術(shù)”，第二個(gè)是“激光無(wú)線(xiàn)能源傳輸技術(shù)”，第三個(gè)是“大型結構體組裝技術(shù)”。
　　
　　正在研發(fā)的基礎技術(shù)大致分為三項
　　
　　在介紹這些技術(shù)的內容和課題之前，首先來(lái)看空間太陽(yáng)能發(fā)電系統的整體結構。
　　
　　系統由設置在目前市場(chǎng)空間的空間太陽(yáng)能發(fā)電衛星與設置在地面的接收設備兩部分組成。
　　
　　空間太陽(yáng)能發(fā)電衛星配備太陽(yáng)能電池板、把太陽(yáng)能電池板所發(fā)直流電轉換成微波和激光的裝置，以及向地面傳送的裝置三種裝置。
　　
　　而地面的接收設備上，設有將微波和激光轉換為直流電的裝置和電力轉換機。通過(guò)該轉換機直流電再轉換成交流電，傳送到現有的商用電力網(wǎng)。
　　
　　JAXA從1998年正式開(kāi)始研究空間太陽(yáng)能發(fā)電系統。較初，研究的核心人物是京都大學(xué)名譽(yù)教授、現任該校校長(cháng)的松本纮與已經(jīng)去世的前目前市場(chǎng)科學(xué)研究所（2003年并入JAXA）教授長(cháng)友信人，他們于1980年代從美國帶回了空間太陽(yáng)能發(fā)電系統的概念。
　　
　　迄今為止，以美國為中心，世界各地雖已提出了幾十種空間太陽(yáng)能發(fā)電系統方案，JAXA也用10多年的時(shí)間進(jìn)行了實(shí)用系統的設計和研究。
　　
　　JAXA目前仍未確定是使用微波還是使用激光從目前市場(chǎng)向地面傳送電力。原因是二者各有短長(cháng)。正在考慮按照用途區別使用。因此，JAXA正在平行研發(fā)兩種能源傳輸技術(shù)，計劃在2014年度末之前開(kāi)展地面驗證實(shí)驗。
　　
　　首先來(lái)看靠前項基礎技術(shù)“微波無(wú)線(xiàn)能源傳輸技術(shù)”，這究竟是一種什么樣的技術(shù)？