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AI聊經濟2025.5.2---太空發電站的最新趨勢

Q:太空發電站的最新趨勢
AI:
太空發電站 (Space Solar Power, SSP) 近年來吸引了越來越多的關注和投資，其最新趨勢呈現出令人興奮的發展：

技術突破
無線電力傳輸的重大進展： 加州理工學院的「太空太陽能計畫 (SSPP)」在 2023 年成功演示了其原型機 MAPLE 在太空中進行無線電力傳輸，並首次將可偵測的能量束傳回地球。英國新創公司 Space Solar 更展示了世界首個 360 度無線波束控制技術，這對於將能量精確地傳輸到地面接收站至關重要。
輕型化和可展開結構： SSPP 的 DOLCE 實驗展示了輕型、可折疊結構的部署機制，這對於未來建造大型太空太陽能電站至關重要。模組化的設計理念也有助於降低製造成本和提高系統的冗餘性。
高效能太陽能電池： 科學家們正積極開發適用於太空環境的高效能、低成本太陽能電池。例如，SSPP 團隊開發了低成本的非磊晶太空太陽能電池。此外，串聯式太陽能電池（如鈣鈦礦-矽串聯電池）的發展也為提高能量轉換效率帶來了希望。
微波和雷射傳輸技術的成熟： 研究人員持續精進微波和雷射無線電力傳輸技術，目標是提高傳輸效率和安全性。日本計畫在 2025 年精確地從低軌衛星向地面接收站傳輸太陽能。
商業化進程加速
多國政府和企業加大投入： 包括日本、中國、美國和英國在內的國家和一些新創公司都積極投入太空太陽能的研發和商業化。NASA 也在評估太空太陽能作為實現淨零排放的潛在競爭選項。
首個商業示範計畫浮現： 英國 Space Solar 公司計畫在 2030 年向冰島供應太空太陽能，這可能成為全球首個太空太陽能的商業示範。他們還計畫在 2036 年前建立一個由六個太空太陽能電站組成的 fleet。
成本競爭力提升： 隨著可重複使用火箭（如 SpaceX 的星艦）和太空機器人技術的進步，太空太陽能的發射和組裝成本有望大幅降低，使其在未來與地面可再生能源和核能等競爭。Space Solar 預計其電力成本將約為核能的四分之一。
太空太陽能的優勢
持續穩定的能源供應： 太空中的太陽能不受晝夜交替、天氣條件和季節變化的影響，可以 24 小時不間斷地發電。
更高的能量收集效率： 太空中沒有大氣層的吸收和反射，太陽輻射強度比地面高約 40%。
全球能源分配的潛力： 太空太陽能電站可以將電力傳輸到地球上的任何地方，特別是偏遠地區和災害地區。
環境影響小： 與傳統能源相比，太空太陽能發電不產生溫室氣體，地面接收站佔地面積也相對較小。
面臨的挑戰
高昂的初始投資和發射成本： 儘管發射成本正在降低，但將大型太陽能陣列送入軌道仍然需要大量的資金。
太空組裝和維護的複雜性： 在太空中組裝和長期維護大型結構是一個巨大的技術挑戰。
無線電力傳輸的效率和安全性： 需要開發更高效、更安全的無線電力傳輸系統，以減少能量損失並確保對環境和人類的影響最小。
太空碎片和基礎設施管理： 需要制定有效的措施來應對太空碎片問題，並建立支持太空太陽能電站運營的基礎設施。
總體而言，太空發電站正處於一個快速發展的階段，技術突破和商業化進程都在加速。儘管仍然面臨一些挑戰，但其作為一種潛在的清潔、可靠和可持續能源的巨大潛力，正吸引著全球範圍內的關注和投入。未來幾年，隨著相關技術的成熟和成本的降低，太空太陽能有望在地球能源結構中扮演越來越重要的角色。