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太空光伏落地挑战重重

2026-02-09
来源:科技日报

近期,有传闻称,马斯克团队围绕太空光伏概念对中国光伏产业进行考察。2月4日,受相关消息影响,A股部分光伏上市公司股价上涨。随后,多家上市公司发布公告回应,表示目前并未与马斯克团队达成实质性合作,并提示投资者理性看待“太空光伏”相关概念。

事实上,进入2026年以来,太空光伏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答。

第一问:光伏“上天”有什么好处?

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。”江华分析道,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:大规模部署要克服哪些挑战?

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更大难题。

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:三大应用场景可行性如何?

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,还在精准定向等技术领域面临很大挑战。

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,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。

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