
一面镜子、一块太阳能板、一台微波发射器,这套听上去颇为简陋的组合,却可能是人类未来最重要的能源基础设施的原型。
2026年6月,西安电子科技大学"逐日工程"研究团队对外发布最新进展:他们在百米级距离内实现了1180瓦的微波无线传能,波束收集效率达到88%,并完成了全球首次"一对多动目标"微波无线传能地面验证,即同时向多个移动目标精准输送电力。这项技术距离真正的太空应用还有漫长的路,但在工程师看来,方向已经清晰。
从100米到36000公里,差的不只是距离
"逐日工程"的核心方案由中国工程院院士段宝岩团队提出,被称为"欧米伽"方案,形象地说,像一口悬在太空中的"大锅"。整个系统分三步走:首先,布置在太空的镜子将阳光聚焦到太阳能电池板上产生电能;其次,电能被转换成微波束;最后,微波穿越大气层,被地面的整流天线接收并还原为电力,并入电网。
太空轨道的优势显而易见。地球同步轨道距地面约36000公里,那里没有夜晚,没有云层遮挡,太阳能电池板几乎可以全年不间断地接收阳光,发电时间是地面光伏的6到10倍。以中国目前的能源消耗规模测算,一座成熟的太空太阳能电站理论上可以提供可观比例的清洁基础负荷电力,这正是风电、地面光伏等间歇性能源难以胜任的领域。
然而,从100米的地面测试到36000公里的轨道实用,中间横亘着几乎所有最困难的工程挑战:如何把数千吨重的设备送上地球同步轨道,如何在轨道上展开面积超过数平方公里的柔性结构,如何让微波束在穿越大气层后精准打到地面接收站,以及如何确保微波传输对人体和生态系统无害。
团队负责人范冠恒坦承,要把技术从地面推进到轨道,技术挑战和经济成本都极为惊人。
中国的雄心,全球的赛跑
这场太空能源竞争并不是中国一家在跑。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)早在数十年前就提出了太空太阳能电站构想,并在近年持续推进小型化验证卫星的研发。欧洲航天局已于2022年正式启动"Solaris"项目,评估建设太空太阳能电站的技术可行性,并计划于2025至2030年间完成概念验证阶段。英国也在政府资金支持下推进相关方案评估。
中国官方设定的目标是,在2030年前后完成兆瓦级在轨试验,在2050年前建成商业运营规模的太空太阳能电站。2026年5月,中国科协专门举办了以"空间太阳能开发的挑战与技术创新"为主题的论坛,段宝岩院士出席并系统梳理了当前进展与下一步路线图,显示出官方对这一项目的持续重视。
西安电子科技大学已在校内建成世界首个完整的太空太阳能电站地面验证系统,包括集光、发电、微波转换和无线传能四个关键环节的全链路测试平台。2026年6月最新完成的动目标多用户传能测试,被认为是为未来在轨验证星清除了一项关键技术障碍,因为真实环境中地面接收站并非固定不动,而轨道上的传输精度控制难度远高于地面。
能否在轨道高度实现精准、高效、安全的微波传能,是整个工程成败的关键一跃。以目前每千瓦传输效率20.8%的水平,商业化运营显然还远未达标,但工程师们相信,随着固态功率放大器、相控阵天线和自适应波束成形技术的持续进步,效率曲线会持续攀升。
把太阳搬进太空,这个曾经只存在于科幻小说中的构想,正在西安一座75米高的测试塔上,一点一点变得具体。



