早在1920年，蘇聯(lián)科學(xué)家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基就設(shè)想在太空中建造一座巨型發(fā)電站，但這個(gè)想法在當(dāng)時(shí)只被視為一個(gè)笑話，因?yàn)樗冗M(jìn)了。然而，在太空中建造發(fā)電站的想法并不是一個(gè)笑話。與地球上的太陽(yáng)能相比，太空中收集的太陽(yáng)能受晝夜變化和天氣影響較小，能源利用效率可達(dá)1366瓦/平方米，是地面相同面積的712倍。

為了使空間太陽(yáng)能電站造福人類，日本于1983年進(jìn)行了第一次電離層微波能量傳輸實(shí)驗(yàn)，證明了在太空中建造發(fā)電站是可行的。后來(lái)日本提出了系留空間太陽(yáng)能電站方案，其中電站由100米95米單元板和衛(wèi)星平臺(tái)組成。用兩根210公里的繩子吊在一起，對(duì)比其他空間電站建設(shè)方案。該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不受光照條件變化的影響，具有較強(qiáng)的工程可行性。

原理肯定是一樣的。之所以在地球上不普及，是因?yàn)橛泻芏嘁蛩嘏c地球上有很大不同:在太空中，太陽(yáng)能陣列電池只用于供電(不用于衛(wèi)星)。就是因?yàn)樘?yáng)能發(fā)電效率太低，所以沒(méi)有被利用。那是因?yàn)殇囯姵乇容^穩(wěn)定，使用時(shí)間長(zhǎng)。因?yàn)樘罩虚L(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有陽(yáng)光，所以用鋰電池發(fā)電還是比較靠譜的。因?yàn)榭臻g站沒(méi)有太陽(yáng)，所以用鋰電池。

太陽(yáng)能發(fā)電雖然效率高，但制約因素太多。中國(guó)首個(gè)空間太陽(yáng)能電站實(shí)驗(yàn)基地在重慶開(kāi)工?；亟ǔ珊?，開(kāi)展基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用研究。太陽(yáng)是地球乃至整個(gè)太陽(yáng)系取之不盡的核心能源系統(tǒng)。太陽(yáng)能一般是指太陽(yáng)光的輻射能，現(xiàn)代一般用于發(fā)電。太陽(yáng)能發(fā)電絕對(duì)清潔，不產(chǎn)生公害，是最理想的能源。而宇宙中的太陽(yáng)能發(fā)電并不適合。

利用太陽(yáng)能發(fā)電在今天已經(jīng)不再是夢(mèng)想。然而，在地面上利用太陽(yáng)能發(fā)電是有限的，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率很低。如果你想獲得足夠的電力，你必須鋪設(shè)巨大面積的太陽(yáng)能電池板。這對(duì)于寸土寸金的土地來(lái)說(shuō)，顯然是非常困難的。所以太陽(yáng)能電站還沒(méi)有大規(guī)模投入實(shí)際使用。在太空中，廣闊的空間擁有鋪設(shè)太陽(yáng)能電池板的最佳條件。而且太空中的太陽(yáng)輻射比地面上強(qiáng)很多，因?yàn)闆](méi)有地球大氣層的阻隔。

人們可能會(huì)認(rèn)為，在地面上已經(jīng)可以將太陽(yáng)能電池安裝在個(gè)別房屋的屋頂上，形成家用光伏發(fā)電系統(tǒng)，那么為什么還要在太空中建造太陽(yáng)能電站呢？據(jù)研究人員分析，要想將豐富的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，在地球上建造一個(gè)大規(guī)模的太陽(yáng)能-電能轉(zhuǎn)換裝置，會(huì)有很多不利因素。這是因?yàn)橐话阍诘厍蛏系娜魏蔚胤剑荒曛兄挥?/2左右的時(shí)間可以得到日照，日照程度隨時(shí)間和天氣而變化，如云、霧、雨、雪等天氣現(xiàn)象的出現(xiàn)，大大降低了工作效率，因此不能作為基本負(fù)荷的發(fā)電廠。

此外，還有各種空氣和地面污染，需要設(shè)計(jì)專門的自動(dòng)清洗設(shè)備定期清洗，否則會(huì)影響其轉(zhuǎn)換效率。在太空中建造太陽(yáng)能發(fā)電站可以合理地充分利用太空資源。太陽(yáng)能電站最好設(shè)置在赤道面內(nèi)的地球同步軌道上，靠近西經(jīng)123度，東經(jīng)57度，使太陽(yáng)能電池陣始終朝向太陽(yáng)，發(fā)射天線的微波束必須指向地面的接收天線。因?yàn)槭窃诔嗟烂嫔系耐杰壍郎?，所以空間太陽(yáng)能電站在地面任何地方的相對(duì)位置不變。

在太陽(yáng)能的利用中，最吸引人的發(fā)展前景是在太空建立太陽(yáng)能發(fā)電站的宏偉計(jì)劃。眾所周知，當(dāng)陽(yáng)光透過(guò)大氣層到達(dá)地球表面時(shí)，已經(jīng)被大大削弱；三分之一到達(dá)地面的陽(yáng)光被反射回太空。因此，在大氣層上方接收的太陽(yáng)能是在地球上接收的四倍以上。在這種情況下，人們有了一個(gè)大膽的想法:將太陽(yáng)能發(fā)電站搬到太空中，以便獲得更多的太陽(yáng)能。

要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，需要研制一顆太陽(yáng)能衛(wèi)星，把它送到地面3.5萬(wàn)公里以上的高空，并且與地球處于同步軌道(在這個(gè)軌道上，衛(wèi)星繞地球飛行一周的時(shí)間與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間完全相同)，這樣就可以用來(lái)直接把太陽(yáng)能引導(dǎo)到地球上。動(dòng)力衛(wèi)星上裝有巨大的太陽(yáng)能電池板，可以直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再將電能轉(zhuǎn)化為微波束送回地面，地面接收站可以通過(guò)巨型天線將動(dòng)力衛(wèi)星發(fā)回地面的微波能量重新轉(zhuǎn)換成電能。