大多數(shù)可再生能源是不可靠的。比如風(fēng)能和潮汐能受到天氣影響，即使能找到一種不受天氣影響的能源(比如洋流)，我們還是無法期待穩(wěn)定的功率輸出。從這種意義上講，太陽能發(fā)電是最差的：它嚴(yán)重受到天氣影響，而且一半的時(shí)間完全不工作，甚至有時(shí)候還會(huì)被月亮影響(日食——譯注)。

所以有人認(rèn)為，讓太陽能成為可再生能源支柱的方法就是徹底離開麻煩的地球來到太空。在那里陽光永遠(yuǎn)燦爛，而天氣這個(gè)詞都是另外的意思?？臻g太陽能電站不止是一個(gè)概念：它是一個(gè)活躍的科研領(lǐng)域，由日本宇宙航天開發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)領(lǐng)導(dǎo)。去年，JAXA為本刊解釋了它的25年路線圖：在2030年實(shí)現(xiàn)1GW的空間太陽能發(fā)電并傳輸回地球。上周，JAXA和三菱公司共同展示了他們?cè)谠撚?jì)劃中最困難的環(huán)節(jié)的進(jìn)展：長距離無線功率傳輸。

商用規(guī)模的空間太陽能發(fā)電將成為一個(gè)重要的事業(yè)。為產(chǎn)生1GW的電能輸出，日本計(jì)劃組裝一個(gè)10000噸，數(shù)公里大的太陽能收集器。它將被安置在據(jù)地球36,000公里的同步軌道上。

可爭議的是，這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)最困難的部分(從技術(shù)角度講)是把空間太陽能電站產(chǎn)生的電能傳輸?shù)降厍蛏?，這樣我們才能真正地使用這部分電能。除非我們能找到足夠長的導(dǎo)線，唯一能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的方法就是無線電能傳輸。

據(jù)JAXA的研究人員講，最有效的兩種實(shí)現(xiàn)超長距離無線電能傳輸?shù)姆椒ㄊ羌す夂臀⒉ā＜す獾牟蛔阍谟谒鼘⒂龅降孛嫣柲馨l(fā)電類似的問題：云層的阻擋作用。而微波則可以在惡劣的天氣下工作，所以它成為JAXA的選擇。

本周四，借助精確定向的微波，JAXA實(shí)現(xiàn)了55米遠(yuǎn)1.8kW的精確傳輸。JAXA稱這是第一次有人在這種程度的方向控制下實(shí)現(xiàn)這么大功率的傳輸。同樣在周四，三菱公司通過更大的天線展示了500米10kW的傳輸。

顯然，效率是一個(gè)重要問題：能傳輸功率當(dāng)然很好，但是如果多數(shù)能量在傳輸過程中損失掉了，那么整個(gè)系統(tǒng)最終能實(shí)現(xiàn)商用嗎?目前，整個(gè)系統(tǒng)(太陽能到直流到微波再到交流)的效率大約是80%，但這不包括傳輸環(huán)節(jié)的能量損失。JAXA和三菱在上述的測試中都無法承諾效率指標(biāo)(公平地說，這些測試還沒有為提高效率做優(yōu)化)。我們知道的是，在去年的測試中，JAXA在50米的距離上發(fā)送了1.6kW，接收到350W。

三菱公司希望在未來幾年利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)短距離電能傳輸(比如給電動(dòng)汽車充電)，和中等距離小功率的傳輸(比如驅(qū)動(dòng)輸電桿塔上的警示燈)。同時(shí)，JAXA計(jì)劃在2018年實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的太空測試：用一個(gè)小衛(wèi)星在地球低軌道向地面的微波接收器發(fā)送幾個(gè)千瓦的能量。JAXA希望在2021年實(shí)現(xiàn)100kW的傳輸，2028年實(shí)現(xiàn)200MW傳輸。到2031年，如果一切順利，實(shí)現(xiàn)1GW的商用示范性空間太陽能電站的正常運(yùn)行。2037年后以每年一個(gè)電站的速度開啟整個(gè)太空發(fā)電工業(yè)。