太陽能發(fā)電有一個無法解決的問題，那就是一天平均的日照時(shí)間只有8小時(shí)。但在太空中的陽光終年照射，如果能將太空中的太陽能導(dǎo)向地面，難道不是大力推進(jìn)了太陽能的使用效率了嗎？太空發(fā)電的設(shè)想首次出現(xiàn)于1941年，由科幻小說家伊薩克·艾西莫夫在短篇小說《理性》（Reason）中引入這個構(gòu)想，之后被美國航天工程師彼得·格拉澤作為科學(xué)概念提出。（編按：艾西莫夫也是首次提出機(jī)器人三大法則的人，現(xiàn)實(shí)中許多的科技也真的源自于科幻小說的構(gòu)想）
直到2009年，加州的新興企業(yè)Solaren公司啟動宇宙太陽能方案，這一概念才真正為能源業(yè)界重視。Solaren與太平洋燃?xì)怆娏竞炗嗁徺I未來太空發(fā)電項(xiàng)目200MW電力的合約。如果計(jì)劃成功，這將是第一次落實(shí)太空太陽能發(fā)電計(jì)劃。2011年，國際宇航科學(xué)院發(fā)表的一篇報(bào)告指出，世界各國科學(xué)家相信太空太陽能可以成為滿足世界能源需求的富有成本效益的方法。該報(bào)告的結(jié)論是，采集太陽能并返照地球的技術(shù)的可能性將在十年內(nèi)出現(xiàn)。
如今太空發(fā)電又再一次受到各方關(guān)注，在2012年2月舉行的美國能源部主辦的第三屆能源先進(jìn)研究計(jì)劃署（ARPA-E）能源創(chuàng)新峰會上，太空發(fā)電被號稱是一個有可能在未來實(shí)現(xiàn)的突破性發(fā)展的技術(shù)。
太陽能太空發(fā)電
早在2007年，美國國家安全空間辦公室作出結(jié)論，由于太陽能電池和建設(shè)太空設(shè)備的機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步，太空太陽能發(fā)電已具有技術(shù)可行性。但對私人公司而言，這一技術(shù)設(shè)計(jì)過于昂貴。因此，政府建議太陽能發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)首先用于軍事中的前線基地而不是公共事業(yè)，因?yàn)檐婈?duì)更舍得為這種規(guī)模的訂單花錢。不過，，私人公司也持續(xù)關(guān)注著太空發(fā)電的可能性。
宇宙發(fā)電衛(wèi)星
2009年，加州的Solaren公司推出了宇宙衛(wèi)星發(fā)電項(xiàng)目，基本工作原理就如2007年美國政府報(bào)告所勾勒的那樣，這構(gòu)想是發(fā)射一組太陽能發(fā)電繞地衛(wèi)星，透過衛(wèi)星，電力將會轉(zhuǎn)化成適用于穿透地球大氣層的傳輸短波，頻率約在2.45或5.8 GHz左右，由地面基站接收。短波束繼而轉(zhuǎn)化成可用電力，然后通過現(xiàn)有的傳輸線路送達(dá)客戶。
于太空發(fā)電的吸引力主要來自其高率效性，因?yàn)榭臻gPV太陽能電板不受大氣過濾效應(yīng)影響，能夠全天24小時(shí)工作。世界輻射中心估計(jì)在太空采集的太陽能比地球表面采集量多144%。美國國家安全空間辦公室的2007年報(bào)告也估算到一公里長的空間PV太陽能電板每年能夠聚集“相當(dāng)于如今地球上所有已知可采常規(guī)石油儲量蘊(yùn)含的能量”。
如今，Solaren的計(jì)劃仍然在尋求投資者，不過該技術(shù)已經(jīng)在2012年2月的能源先進(jìn)研究計(jì)劃署能源創(chuàng)新峰會上被視為最有希望實(shí)現(xiàn)的科技了。
太空電?發(fā)電
另一個太空發(fā)電的設(shè)想無需繞地衛(wèi)星，但仍然需要使用系纜氣球樣裝置在遠(yuǎn)離地表的高空采集太陽能。2010年由一組志愿工程師和科學(xué)家建立的StratoSolar擁有一項(xiàng)創(chuàng)新的PV發(fā)電風(fēng)箏系統(tǒng)專利。他們提出將裝有PV太陽能板陣列的剛性浮力平臺像風(fēng)箏一樣永久固定在高20km的平流層。PV發(fā)電風(fēng)箏會采集陽光，然后通過連接風(fēng)箏的高壓纜線傳輸?shù)降孛婊驹俜峙涞诫娋W(wǎng)中去。
盡管成本會高于地面PV設(shè)施，StratoSolar確信將電纜PV太陽能板放入終年重云密布的平流層上發(fā)電十分有優(yōu)勢，云層之上將能夠更大規(guī)模地利用太陽能。這也可暫時(shí)應(yīng)用于偏遠(yuǎn)地區(qū)或沒有可供大型PV陣列安裝地面的地區(qū)。
結(jié)論
在太空中發(fā)電，在地球上使用，人類早就有這種想法，卻從未嘗試過，主要原因是成本過于昂貴。但太陽能發(fā)電衛(wèi)星幾乎能無間斷發(fā)電，地面安裝的PV系統(tǒng)只能用四分之一的時(shí)間發(fā)電，加上在多云天和夜間就毫無作用。
然而，由于技術(shù)壁壘，2007年的美國政府報(bào)告建議政府應(yīng)當(dāng)建立試點(diǎn)項(xiàng)目，因?yàn)橹挥姓拍芴峁┍匦璧馁Y源。但2011年NASA削減財(cái)政預(yù)算，將美國太空項(xiàng)目劃入私人公司領(lǐng)域。如今，太空項(xiàng)目的啟動不得不依賴如Space X Falcon等新興的太空開發(fā)商或者其他國家的太空項(xiàng)目。進(jìn)入太空后，一旦出現(xiàn)故障，維修問題可不像過去NASA宇航員修理太空望遠(yuǎn)鏡那么簡單。
即使Solaren這樣的公司能夠籌集大筆資金進(jìn)行太空發(fā)射及建設(shè)發(fā)射所需的安全基礎(chǔ)設(shè)施，也會因?yàn)橛凶鳛槲淦魇褂玫目赡芏獾礁鲊姆磳?。?jù)2007年美國政府報(bào)告稱，“為了開發(fā)太空太陽能必須達(dá)成的任何國際法律和政策協(xié)議都很復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量時(shí)間?！?/p>
