八、格拉泽的宏伟设想

人类从古至今，不断开辟着利用太阳能的新途径，水平不断提高，但不管是用什么方法利用太阳能，都带有一定程度的“听天由命”的成分，直到90 年代初，即使是最先进的向日葵式的太阳能收集设备、发电系统及人工盐水湖，虽然能尽可能多地收集到太阳光热。但只要遇到阴雨天，就是最先进的方法也无“回天之力”，使你阴天也能见到太阳，在夜间就更不用说了。

但是，人类的智慧是无穷的。现在，随着科技的发展和光电材料的出现，尤其是人类有能力发射各种卫星以来，在阴雨天和夜间也能利用太阳能的愿望，可以说指日可待。

1968 年，现任美国利特尔咨询公司太空业务副总经理的彼得·格拉泽提出了一个在太空建立太阳能发电厂的计划，这个发电厂和一般的太阳能发电厂不同，后者是利用发电机的转子转动产生电流，而前者是应用一种叫做太阳能电池板的光电材料直接把光能转变为电能，没有其他的中间转化形式。格拉泽认为，目前在地面上的所有太阳能发电厂，最多只能进行“一班”作业，因为一天中只有白天有阳光，而且即使是白天，如果天空阴云密布，也无法发电。但只要把发电厂建在太空，就可以一天 24 小时全天发电。方法是用发射同步地球卫星的方法，把用光电材料建成的太阳能发电装置送到离地球 36000 公时的轨道上，发电装置就可以在外层空间始终“跟踪”太阳，作到“日不落”，这就能进行“全天候”发电。然后用微波把电力输送到地面，因为微波不管是夜间还是阴雨天都能达到地面。

在 60 年代末，格拉泽提出的这一宏伟蓝图的确吸引人，但因要花很大一

笔钱，美国政府对此不感兴趣。到 70 年代中期，因出现能源危机，格拉泽的

计划重新受到重视。政府投资了 2000 万美元的研究费用。但研究费不久就用光，人们的热情又冷了下来。因为美国科学院估计，要建成这个太空发电站，大概要用 50 年代的时间，耗费 3000 亿美元资金。

原来，格拉泽设计的这座电站重量达 5 万吨，其中由光电材料制成的太

阳能电池板的空间面积达 50 多平方公里，向地球发送电力的微波发射天线的

直径就有一公里。按美国的航天飞机一次运送的有效载荷（一次最多约 30

吨），也要发射一千多次才能把电站的设备全部送上天。而在 70 年代时，美

国的航天飞机还没有正式投入使用，因此当时认为，在 20 世纪格拉泽的计划不可能实现。

但进入 90 年代后，由于航天飞机往返太空已经成为现实，格拉泽的计划又重新燃起了科学家建立太空站的热情。1991 年 8 月，来自世界各国的几十名大阳能专家聚集在法国巴黎，专门讨论了太空太阳能电站问题。不久，美国航空航天局和能源部宣布，1995 年将在距地球 36000 公里的轨道上建立首座太空电站。然后在纽约州北部建立一个有几个足球场大的地面微波接收站，接收从太空电站用微波发回的太阳能，而且一天 24 小时都工作。届时，

微波接收站将把接收的太阳能微波通过能量转换器变成约 50 亿瓦的电能输

往纽约州的电网。5 04 乙瓦的电力相当于 5 座大型核电厂的发电量。

太空电站由于可以日夜不停地发电，不受地面云层气候的影响，也不需要储能设备，一旦建成，就是一种取之不尽的理想高效而洁净的能源。

美国的一些科学家估计，到下世纪的 2025 年，美国有可能在太空建造

100 座太阳能发电站，可以满足美国 30％的电力。

前苏联在 80 年代中期，也设计了一座 100～150 兆瓦的卫星太阳能电站。因经济原因，何时才能实现尚无报道。

太空太阳能电站的产生和空间技术与材料科学的发展密切相关。随着航天飞机运载能力的提高和光电材料转化效率的不断改进，实现太阳能太空电站的计划在本世纪末是完全有希望的。