日本政府2015年1月製定的“宇宙基本計劃”中，包含了一項要推進研發的“未來技術”。那就是使太陽能電池板漂浮在宇宙空間，將所發電力輸送到地麵的“宇宙光伏發電係統”。
這項研究目前還麵臨著許多有待解決的技術課題，目前預計的開發費用將超過1～2萬億日元。據稱最快2040年實現。雖然路途艱難，但實用化，就能改變整個世界的能源產業。
所謂宇宙光伏發電，是要在3.6萬公裏高空的同步衛星軌道設置上專用衛星，在宇宙空間利用太陽能發電，再把電能轉換為電波，輸送到地球。最後在地麵的受電基地再恢複成電能。
在沒有雲層遮擋的宇宙空間，可以不間斷地穩定發電，因此與地麵的光伏發電相比，發電效率約是後者的10倍。而且，向地麵的受電基地定點供電的方式也具有較大的優勢。隻要建設好受電基地，即便是深山、海上等交通不便的場所，也可以大量供應發電過程碳排放為零的清潔電力。
而且，在宇宙空間生產的無窮的電能，還可以從日本擁有的衛星，輸送給其他國家。讓沒有資源的日本轉型為能源出口國，也不再隻是夢想了。
美國凍結開發計劃，日本一馬當先
宇宙光伏發電的方案是在1968年由美國的PeterGlaser博士提出的。之後一直以美國宇航局（NASA）為中心推進研發。但現在，出於財政等原因，NASA的開發計劃遭到了凍結。部分民營企業雖然也在繼續進行研究，但沒有取得突出的成果。
於是，從1980年代開始參與研發的日本衝到了領跑的位置。文部科學省等管轄的日本宇宙航空研發機構（JAXA）與經濟產業省下屬的宇宙係統開發利用推進機構合作，正在聯手開發基礎技術。
宇宙係統開發利用推進機構係統開發部擔當部長中村修治自豪地說：“還在繼續開展研發的國家隻有日本。我們引領著世界。”
宇宙光伏發電係統如上圖所示，大致分三個階段。
首先是設置在宇宙空間的衛星利用太陽能發電，將電能轉換成微波或者激光。這是第一階段。接下來是準確向地麵輸送電波。最後利用地麵的天線接收電波，重新複原成電能。
其中最大的課題是衛星。使用過去研發的主流--微波作為供電方式時，設置在宇宙空間的發電衛星的成本非常高昂。
利用宇宙太陽能生產1座核電站的發電量，即100萬千瓦，必須在宇宙空間內，鋪設約2公裏見方的太陽能電池。如果達不到這樣的麵積，從宇宙空間到地麵，在3.6萬公裏的供電過程中，電波將會擴散。使用上麵提到的太陽能電池時，在地麵上也需要設置直徑約為4公裏的受電天線。
由於需要的衛星體型巨大，發射成本自然也是巨大。
以發電量為100萬千瓦計算，資材的重量約為1.5萬噸。即使每次能夠發射50噸，也要發射300次。因此，資材的運輸不能使用一次性火箭，必須將航天飛機等可以重複使用的太空飛機實用化。在此前提下估算，整體的成本至少需要1～2萬億日元以上，“考慮到利潤，以現在的技術還難以實現”（JAXA工作人員）。
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