太空发电无线输电系统，是创意？是商机？

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　　10月8日，日本研究人员在开发能远距离传输大量电能的无线输电系统。多种原型产品和项目有一个共同目标：从天空向地面输电。

　　研究的最终目标是，在天空中建立不受地球天气影响的巨型太阳能电池阵列，把电能通过微波传输给地面接收装置。相比这一目标，目前的原型产品还有相当大差距，但其输电能力仍然远超当前的智能手机和其他设备的无线充电产品。

　　在Ceatec展会上，J SpaceSystems展示了用来接收高能微波信号的天线。被称作“rectenna”的J SpaceSystems天线属于平板天线，接收的信号频率为5.8GHz。J SpaceSystems成功进行了在约50米距离上输电的试验，虽然电能损耗相当可观。它在一个1.2X 1.2米的天线上输入1.8千瓦电能，从一个2.6 X 2.3米的天线上获得340瓦电能。

　　三菱重工也在进行类似研究，去年在500米距离上成功进行了10千瓦输电试验，创下当时日本类似研究项目的新记录。三菱重工在试验中利用了巨型发射和接收天线。随着无线输电技术的继续发展，它将有数个方面的用途。一种用途是在工厂中短距离输电，使企业能方便地重新配置机器、传感器和工作站，而无需重新布线。另外一种潜在用途是，利用气球给因自然灾害造成电力中断的地区输电。此外，这一技术也可以为在空中飞行的无人机等类似物体提供电力。

　　但是，与在天空中建立巨型太阳能电池阵列、向地面输电的设想相比，上述用途只能算是小儿科。要实现这一目标，尚有许多工作要做，其中包括减少输电损耗。在太空中利用太阳能电池发电并非新创意。之前其他国家的类似项目因缺乏政府支持而被关停。日本航天机构将推动研究人员继续进行研究工作，但同时意识到研究相关技术的难度，克服建立空间太阳能电站的困难，需要时间和努力。

　　在陆地上无线输电的好处是发射器和接收器与大自然融为一体而不破坏环境，高压线输电或太阳光电板则会破坏环境；无线输电的成本比地下电缆输电的成本要低得多，甚至比用柴油发电机组发电的成本还要低。用于无线输电的微波束的强度仅为每平方厘米5毫瓦，比每平方厘米100毫瓦的阳光强度小得多。因此，微波无线输电十分安全，它不会发生电离，不会使周围生物的基因发生变异。在微波接收器下面甚至可以种植蔬菜。

　　研究人员下一步的计划是在太空建一座太阳能发电站：将一些地球卫星送入距地面3.6万公里高的同步轨道上，卫星上的光电板将太阳的光能转换为电能，然后将电能用微波的形式传送到地球表面。太空上的光电板平均每平方厘米可以接收140毫瓦的光能，为地球表面光能接收效率的8倍。而且，在太空，光能的接收不受昼夜、阴晴和季节变化的影响。

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　　无线输电，是指不经过电缆将电能从发电装置传送到接收端的技术。该技术最大的困难在于，如何解决无线电波在传输中的弥散和衰减问题。对于无线通讯来说，电波的弥散可能是好事，但无线输电则恰恰相反。无线输电有望在其他领域也得到利用，例如海上风力发电站向陆地输电、向自然条件艰险的地区输电以及电动汽车无线充电等领域。

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