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　　本文僅就新能源中的太陽能發電技術的動向做一個預測。其一，關鍵光伏器件的價格將進一步降低，從上世紀50 年代初的1 500 美元/W 降至1美元/W 左右(現行價格為4 美元/W);其二，是將太空技術、微波技術和光伏技術結合;其三，是我國將加大新能源發展的力度，在GDP增長的城市規劃中會單列一塊，即“新能源在GDP 增長中的貢獻”，且逐步解決分布式供電網問題。

　　1 太陽能發電與微波輸電計劃

　　1.1 宇宙太陽能發電

　　太陽表面的溫度約為2伊107益，它所釋放的能量為1伊1024 kW。其中，地球有可能利用的能量為1.8伊1014 kW，若以地球表面來平均，則可利用的能量達183 W/m2(日照總量為1 400 W/m2)。

　　除上述在地表可獲取的能量外，人們還可以從空中捕獲太陽能量，SSPS 計劃就是基于此為出發點的。

　　最初的設想是從1973 年到1984 年底為基礎研究階段，到1992 年底試制概念樣機，并開始試制實用裝置，到1998 年給出可投入實際運行的太陽能光伏發電和微波發送接收裝置。

　　作為21 世紀的新能源系統，核聚變發電系統和軟能源系統是有希望的。在軟能源系統中，宇宙太陽能發電系統(SSPS)非常引人注目。

　　1.2 SSPS計劃概述

　　若干年前就有人設想過從遙遠的地方利用微波來輸電，1969 年美國雷神公司的布朗(W.C.Brown)從地面向天空發射微波，通過接收天線將接收的電能返回到一架直升飛機上，使裝有天線的直升飛機帶著接收的電功率在空中飛行，這是最早的成功的開拓性試驗。

　　到20世紀70年代各國相繼研制微波輸送、接收電力的試驗。電功率一般均在2 450 MHz、10 kW左右。1974年，美國邁阿密大學發表了論文《大規模從宇宙發電與輸電計劃》，其概念裝置模型如圖1 所示，簡稱SSPS(Satellite Solar Power Station)計劃，該計劃第一次把太陽能光伏發電和微波傳輸兩種最新概念結合了起來。

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　　圖1 中，重要部分之一是太陽能光伏電池傳輸中的電池板。其占用宇宙站面積大約為6 km伊26 km，可發出8 GW(1 GW=109 W=106 kW)的功率。然后將其變為微波送至地球，除去損耗，到達地面取得的功率約為5 GW。SSPS計劃系統結構及系統各部分的成本分析如圖2 所示。首先是把太陽能電池及微波發生器等設備送上宇宙的發射費用占了較大份額，預計會占1/2 以上;其次是太陽能電池光伏發電的費用也占很大比例;最后是微波發射和天線等的費用，預計不會超過16%。

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　　圖2中太陽電池的效率為12.3%，若不考慮從太陽光到電力的變換則發電5 GW，而太陽電池發電功率需8.85 GW，因此計算得出系統綜合效率為56%。

　　1.3 送電(發射)系統

　　送電系統的好壞將影響整個發電系統的綜合效率，此系統包括如下四大變換：

　　1)太陽光寅電功率;

　　2)直流電功率寅高頻微波電功率;

　　3)微波電功率(衛星)寅微波電功率(地球);

　　4)微波寅商用電力。

　　在此將對員)的太陽能發電的敘述略去，圓)耀源)部分的概念如圖3 所示。由圖3 可知，控制電功率全部是在地球上進行，一方面是要控制宇宙發電，另一方面還要兼顧微波發射和接收的控制。‘

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　　該系統中技術含量最高的部件是把太陽能光伏發電出來的電功率變換為微波。

　　研究初期，曾試用以單個超大功率的微波管作為微波發送器，所以對各種形式微波管的性能進行了比較。最初認為速調管比較適合用于大功率發射，但發現其效率低;后又改用超高頻功率放大管(CFA)，但其缺點是價格高，散熱困難;最后采用的是多個小功率的磁控管進行并聯的方案。

　　眾所周知，磁控管是家用微波爐最常用的微波管，其優點是價格低，并可通過控制相位從而改變輸出功率。最后采用磁控管與散熱天線結合構成一個單元，以若干個單元組成微波發射陣列。