试想一下，如果人类在距离太阳不远的地方建造一个太空发电站，利用太阳能解决地球当下面临的能源紧缺问题，那该会呈现出怎样的盛景？
这项技术一旦出现无疑是跨时代的作品，甚至能够改变人类现有的有限的能源结构，也能够帮助我们改善地球的生态环境，减缓温室效应的加剧，而我国目前作为挑战者之一，也正朝着这样一个伟大目标前进。
空间太阳能发电站把电从太空接到地球，这听起来像是天方夜谭，似乎是不可能实现的，但事实上，早在上世纪40年代，科幻作品中就出现过类似设定，在一篇名为《理性》的短篇小说中，人类在太空中利用微波束将获取的太阳能量输送到其它行星上供电；在日本科幻作品《机动战士高达》中也曾提出过太空太阳能发电站的设想。
所谓的太空发电站简单来说，就是将太阳的能量转化为人类能够使用的电能，运用无线的方式送往地球供电，太空发电站分为三个部分，分别是收集、转换、传输和接收利用。
太空发电站在轨道上始终处于静止状态，如果安置在理想的位置，就可以免受天气和气候的影响，发电时间能高达99%。
目前大多数家庭包括工业生产、风能、水能都依赖于太阳能的供给，太阳能并不只是为人类供给能量，事实上从人类还未诞生起，太阳能就为地球供给了大量生存的条件，只是太阳能虽然很便捷，但致命缺点在于它容易受到气候影响。
为了从太阳中获取更多能量，科学家们逐渐将幻想中的设想转化为现实，更多有关太空太阳能发电站的可行性计划方案被一一提出，不少国家也开始投入其中进行相关研究。
以美国为例，科学家们在经过数十年的理论研究后，在70年代末提出了一个可行性方案，该计划被称为SPS基准系统，美国启用了2500亿美元动手开始设计。
对于当时的年代而言这无疑是超越想象的宏大规模，但美国信誓旦旦，结果不久后便碰了壁，想要在太空建造发电站，首先要考虑到所使用的面积，据悉，当时的计划中太阳能电池板所占的面积就超50平方千米，发电站有5万吨重。
不说发电站其他技术问题，就连运送都成了麻烦，根据测算，至少需要运送1000多次才可以，由于技术等现实问题，这项计划暂时被停止。
但美国并不打算就此放弃，尤其是在能源紧缺的当下，任何一点获取丰富能源的机会都不能放过。因此不仅是美国，很多西方国家包括东亚国日本在内都在计划研究。
太空输电技术将电从太空转移到地球上，就要通过无线电传输的方式来进行，和开篇所描述的一样，利用激光能或者是微波束控制转化成电能的太阳能传输到任何地方，但是用无线输电的方法可行吗？
从本世纪初开始，来自不同国家的科学家就在做实验来证实无线送电的可行性。首先是在2001年，一名科学家尝试在两座大峡谷之间用无线的方式输送电流，原理是将电能转化为磁波，发射到另一端的接收器上，该实验成功点亮了1颗灯泡。
2015年，来自日本的科学家就采用无线的方式为距离50多米之外的接收装置输送1.8千瓦的电力，虽然这点电力仅够启动一台电水壶，但也足以向世人证实无线输电的技术是可以实现的。
既然多个实验都证实无线传输电能的方式是有效的，但如果运用到太空发电站中，会比这些实验更加复杂。
激光无限能量传输技术是多项无线传输技术的研究之一，它比较适合中小功率的发电站系统，优点是能降低大气的损耗，缺点是穿透大气的能力很差，而且很容易受到气候影响，还具有一定的安全隐患。
除了激光无限能量传输技术外，在众多研究太空发电站的无线传输方式中，微波无限能量的传输技术的研究更广泛，微波技术以家用的微波炉为例，其技术的成熟度是其他技术无可比拟的。
之所以受欢迎，是因为这项技术相比激光无限能量传输技术而言，有更高的传输效率，转化率也非常高，能够穿透大气和云层，尽最大可能减少阻碍，将电传输到地面上，电能的损失率只有2%。
此外，微波无限能量传输技术的功率密度很低，相比较其他方法安全性更高，早先它被运用在通讯卫星和军事等领域，一般在地面上很少被使用，因为用来接收波束的规模比普通的要大上许多，要想实现它有一定的难度，相反，它更适合运用在太空发电站的使用上。
另外，建造一个太空发电站，所使用的电池是核心。从当下公布的大多数模型看，会使用比非晶硅效率更高的稀土元素，它能够减轻重量。
当下面临的难题虽然设想很美好，但实际上想要真正将目标实现还是非常困难的，比如现在很多设计出的太空发电站的模型，大多数使用的都是会让设备发热的夹层式结构，一旦设备热度太高就会影响太阳的聚光率，为此，日本和美国都研究了不同的散热方案，比如用功能性材料，或者更直接一点，在太阳电池的后面装热辐射器。
还有不能忽视的成本开销问题，建造发电站是一方面，将发电站运输到太空才是成本最高的时候。过去美国启用2500亿美元都未能将发电站发射到太空中，换做是现在呢？
如果按照1平方米、重5千克太阳能电池板来计算，太空发电站的重量至少会在2000吨左右，在英国曾经的设想中，其发射成本需要740亿元人民币左右，落成太空发电站至少需要1300亿元人民币。
和当初美国豪掷2500亿美元相比，这笔成本预算也只能达到一半，只是当初美国更多是因为技术限制而使计划搁浅，如今在成本支出上，美国还是有一定优先权的。
其次，考虑到太空环境和地面环境巨大的差异，就不得不考虑设备会因为环境的变化而产生变化，比如老化和损伤。
太空环境不比地面，风沙对其的腐蚀程度远不比太空中的辐射，而且太空环境中的温度要比地面上的温度高上几十数百倍，基于恶劣的温度环境，发电光伏的老化速度会加速。
除此之外，组装和建设的工作也非地面所能比较，如果单纯的让人类到太空组装大型的发电站是不太可能的，美国一名航天员就曾在太空中维修过望远镜，风险和难度并存，小的望远镜尚且如此，更何况大于望远镜几千倍的发电站，唯一能完成这项任务的就只有机器人。
最后需要考虑的一点是无线传输技术的干扰问题。虽然目前微波传输是最可靠也是最稳定的一种技术，但是也不能完全屏蔽频段干扰，不仅是专门用来接收的设备在范围内，小到人们日常使用的WIFI、蓝牙等也在范围内，很可能会受到频段干扰的影响。
我国太阳发电站计划相比日美，我国的起步相对较晚，其实建造太空发电站的想法以前也有，只是迫于我国稍显落后的发展，没有能力开展，而今终于有了足够的实力，我国自然不能落后。
2010年，我国就提出了“三小步”、“两大步”计划，并进行了相关的实验验证，计划在2030年前建设一个太空发电站，离地面的距离大约在3.6万千米处。
后来在“三小步”和“两大步”的基础上又细化了步骤，我国会跟着四个步骤来脚踏实地的实现空间太阳能发电站的建设。
首先是从2011年到2020年，近十年间是为我国科学家们预留出的一个技术研究阶段，紧接着在2021年到2025年之间，我国会进入研制阶段，由航天员参与研制和系统的验证工作，以确保系统的可行性。
其次，到2040年前，我国会进一步突破技术研究，完成轨道间大功率电推进技术，这个阶段花费的时间比较久，因为涉及到当下的技术研究，需要更多时间去验证和实现，最后是截止到2050年，我国会正式启用太空太阳能电站，该发电站会被当作商业化运行30年左右。
2018年，来自西安电子科技大学的团队就提出了一套名为“逐日工程”的设计方案，在方案中，底座是一个高达70多米的钢结构支撑塔，能够跟随太阳的高度来调整聚光镜的角度，在转换为电流后就可以通过电源的管理模块转换成微波进行发射，最后接收和转换成直流电使用。
这项设计被进一步研究和验证，并在2022年传来好消息，成功验证了微波转换和发射的技术，为微波功率无线传输技术提供了技术性支持。
2021年，我国还在重庆开工建设了首个太空太阳能发电站的实验基地，会持续验证和模拟相关技术，攻克能源供给的难题。
最重要的是，就在不少发达国家都还处于构想中时，只有我国先人一步进行地面验证，可想而知，以我国的发展速度，未来极有可能成为世界上第一个建造太空发电站的领先国家。
