来源:科技日报
科技日报记者 都芃 崔爽
2月4日,受太空光伏相关消息影响,A股部分光伏上市公司股价迎来上涨。
事实上,进入2026年以来,太空光伏相关概念持续受到国内外金融界与产业界关注,被认为是光伏产业新的增长蓝海。为什么要发展太空光伏?其建设面临哪些困难?距离“上天”还有多远?国际航天专家雨广、中国光伏行业协会副秘书长江华围绕相关问题进行了解读。
第一问:光伏“上天”有哪些好处?
太空光伏是一种在地球轨道规模化部署的光伏阵列。雨广介绍,太空光伏本身并不算新鲜事物,无论是空间站还是人造卫星,宇宙空间中的许多航天器都会借助太阳能帆板,为自身提供能量。江华认为,太空光伏近期备受关注,主要原因是近地轨道场景越来越受到重视。“近地轨道规划了大量的卫星,卫星要供电,带动了对光伏的需求。”江华分析认为,按照未来五年卫星发射计划,太空光伏的市场容量约为5吉瓦时。2025年国内光伏新装机容量为315吉瓦,相比之下,可预期的太空光伏市场规模仍然较小。
除了为卫星供电,有企业还计划建设规模更大的太空光伏基地。与地面相比,部署在太空的光伏基地能突破昼夜更替、阴晴雨雪的环境限制,理论上可以实现24小时不间断发电,无需配套储能即可稳定输出,有望在未来为人类提供清洁、持续、规模化的能源供给。
第二问:大规模部署太空光伏要克服哪些难题?
太空的特殊环境虽然有利于光伏板最大化吸收太阳能,但也会给光伏设备正常运行带来严峻挑战。例如,太空环境中的高能粒子可能会轰击光伏板晶格,造成发电效率降低和运行故障;太空环境的极端温差也可能对设备安全、寿命造成影响;大规模部署也极大增加了光伏板遭受空间碎片撞击的可能性。江华介绍,目前太空中应用的光伏板主要为砷化镓材料制成,虽然性能更佳,但成本昂贵,短时间内难以大规模应用。
除了光伏设备自身面临的挑战,雨广特别提到,如何大规模利用太空光伏产生的能量是个更大的难题。
如果要将太空光伏产生的能量传输回地面,需要进行能量转换,将电能转化为微波辐射,发射回地球,地面借助专门的接收站进行接收,并转化回电能。“这一过程面临着不小的能量损失和安全风险,从经济性来看并不划算。”雨广说。
第三问:太空光伏产业距离真正“上天”还有多远?
雨广表示,目前,设想中的大规模太空光伏主要有三种应用场景:一是传回地面利用;二是应用于月球背面基地等;三是用于最近同样受到“热炒”的太空算力中心。
“从经济性和可行性上来看,传回地面利用和用于所谓的太空算力中心,这两种方案目前都不具备现实价值。”雨广进一步介绍,传回地面方案不仅面临能量转换带来的损失,还面临轨道资源有限、发射成本较高等难题,综合成本相较传统的地面光伏并没有显著优势。“如果是用于所谓的太空算力中心,那么光伏阵列的面积至少要达到平方公里级。”他表示,如此大面积的光伏阵列,不仅部署成本十分高昂,在精准定向等技术领域还面临很大挑战。
江华也认为,短期内太空光伏的主要应用场景仍然是给卫星供电,至于其他更加宏伟的发展目标,则还处在技术探索和验证阶段,需要待商业航天、电力微波传输等配套产业和技术发展成熟后才具有现实可行性。
“地球的沙漠、戈壁等,还有很大面积可以用于部署光伏,成本都会比太空光伏低很多。”雨广认为,无论是从经济性还是技术成熟度来看,当下,围绕太空光伏可以开展一定的前瞻性技术研究,但距离真正产业落地还很遥远。