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能源

太空光伏:能源革命,还是新一轮基础设施竞赛?

陈钰什:所谓“太空时代”的能源想象,并不会凭空诞生,它仍然扎根在地面产业、供应链与国家能力之中。

2026年2月初,一则看似“行业八卦”的消息在光伏圈发酵:据路透社援引中国媒体报道,一支由埃隆•马斯克方面派出的团队走进了晶科能源等多家中国光伏企业,参观生产线、了解电池技术,并与企业人员接触交流。消息传出后,相关板块应声上涨,仿佛一夜之间,“硅片—电池—组件”这条早已卷到极致的产业链,又被重新点亮了想象力。

更有戏剧性的是,十多年前,马斯克曾在公开场合把“太空太阳能”当作他“最讨厌的点子”之一,直言这是“最愚蠢的事情”。当年他给出的理由并不复杂:把太阳能板送上天固然能多晒点太阳,但把电再转成微波或激光、再把能量送回地面,损耗与系统复杂度会吞噬掉所谓优势。如今,他一面继续鼓吹“太阳能是一切”,一面又在全球能源与供应链焦虑加剧之时,把目光投向中国光伏制造腹地,这种自我反转恰恰提示了我们:太空光伏的意义,早已不只是“发电”那么简单。

太空光伏之所以在近两年频繁登上新闻,不仅因为它承诺提供“24小时不间断”的清洁电力,更因为它把能源、航天与信息基础设施三者捆绑成了一个新的叙事。它既是气候治理语境下的“能源革命”候选方案,也是大国竞争语境下的“新基建”升级版:从地面电网延伸到轨道与频谱,从产业链竞争延伸到制度与标准,从能源供给延伸到算力与安全。问题因此变得尖锐:太空光伏究竟是人类能源系统的一次范式跃迁,还是又一轮以“基础设施”之名展开的竞赛与圈地?

在中文语境里,太空光伏还被赋予了“新一轮基础设施”的色彩。媒体常用“太空三峡”来形容那条设想中的同步轨道巨型电站:它不仅是一种供能装置,更像是一种国家工程的象征,暗示着以工程能力突破地理边界、以技术体系开辟新空间的雄心。正如《科技日报》等媒体在讨论“太空资源”时所强调的那样,能量资源与信息资源、物质资源并列,被视为人类突破地球发展边界的战略储备。这样的叙事并非毫无意义,它提醒我们:太空光伏在公共讨论中首先是一种“国家能力想象”,其政治动员功能往往先于其经济可行性。

也正因如此,太空光伏的争论不应被简化为“支持或反对”。对一个正在推进深度减碳、同时又身处大国竞争格局的国家而言,更重要的是把宏大叙事拆解为可治理的政策问题:哪些关键技术具有“地面可用、太空更好”的外溢效应,值得作为战略科研长期投入?哪些环节更像“高空中的房地产”,容易被资本故事与地方冲动裹挟,需要严格的风险约束?在这些更细的尺度上,太空光伏才可能从口号变成可控的公共项目。

如果说20世纪的大国竞争以钢铁、石油与核电为象征,那么21世纪的竞争更像是在争夺“基础设施的平台权”。光伏、电网、储能、算力中心、卫星互联网、再到可能的太空电站,它们共同组成一种“能源—信息复合体”。太空光伏把这一复合体推向轨道,也把竞争推向规则与制度:谁能把工程变成平台,谁就更可能把未来的能源与信息流量纳入自己的秩序之中。

从地面光伏到太空光伏:同一种太阳,不同的政治经济学

在工程师的语言里,太空光伏通常指“空间太阳能发电”(Space-Based Solar Power,简称SBSP):在轨道上铺设大面积太阳能阵列,将电能转换为微波或激光束,定向传输到地面接收站,再并入电网。这套设想并不新。冷战时期它就曾作为科幻与战略想象反复出现,真正阻碍它的从来不是“原理能不能”,而是“系统值不值”:发射成本、在轨组装、材料耐久、热控与维护、地面接收站的土地与安全、跨国频谱协调、以及最关键的——谁来为这种超长周期、超高资本开支的系统买单。

但当“太空光伏”进入公共讨论,它往往被混同为更宽泛的“把光伏搬到天上”:包括为卫星、空间站、月面基地、乃至所谓“太空数据中心”供能的太阳能阵列。这样一来,太空光伏就不再是单一技术路线,而是一整套“向太空扩张的能源基础设施”——它的对象既可能是地球电网,也可能是太空自身的工业活动;它的驱动力既可能来自减碳,也可能来自军事通信与算力竞争。换句话说,它不只是一个能源项目,而更像一个把能源、制造与信息重新编织的系统工程。

然而,理解太空光伏不能仅靠技术路线图,而应把它放回能源的社会-经济-技术范式的迭代中。能源从来不是单纯的“资源”,而是把生产、生活与权力组织起来的基础设施。煤炭时代塑造了铁路与港口,石油时代塑造了管道、航运与美元体系,电力时代塑造了电网与城市形态。每一次能源变迁,都伴随新的基础设施形态与新的权力结构。太空光伏所要改变的,恰是“电从哪里来、由谁控制、向谁输送、以何种规则输送”的制度性问题,而不仅是“太阳能板放哪儿效率更高”。

理解这一点,也能解释为什么太空光伏会在当下重新升温。地面光伏的单位成本在过去十多年里快速下降,制造能力极大扩张,但真正的瓶颈越来越集中在“系统层面”:电网消纳、储能成本、跨省跨国的输电通道、以及与传统能源利益格局的冲突。与此同时,商业航天把“进入太空”的成本预期拉低,叠加AI与数据中心对电力的饥渴,使得“把能源基础设施向太空外推”的想象再次变得可谈。太空光伏因此像一个时代症状:当我们在地面遭遇制度与空间的硬约束时,技术叙事倾向于把矛盾转移到更远的疆域。

“能源革命”的想象:把间歇性问题送上天?

支持者最常强调的,是太空太阳能可以绕开地面光伏的间歇性与土地约束:在高轨道上几乎不受昼夜、云层与季节影响,太阳辐照更稳定,理论上可以提供接近基荷的清洁电力。欧洲航天局在其SOLARIS计划的相关说明中,也把“持续、可规模化的清洁能源”视为太空太阳能的诱人前景,并将其定位为对风光等天气依赖型可再生能源的补充。

然而,这一叙事常常忽略了一个关键事实:间歇性并不是光伏的“技术缺陷”,而是电力系统的“组织问题”。电力系统是否能容纳高比例可再生能源,取决于储能、调峰、电网互联、需求侧响应、市场机制与公共投资能力。把“间歇性”简化为“太阳落山所以不行”,再把答案简化为“去太空就永远有太阳”,实际上是一种典型的技术乌托邦:它用更宏大的工程去回避更艰难的制度改革与社会协商。

更现实的技术账也并不轻松。太空电站不是把地面电站“复制粘贴”到轨道上,而是一个在真空、辐射、温差、碎片风险与维护困难条件下运行的超大系统。它要面对的不只是“太阳能板效率”,还包括结构展开、姿态控制、热管理、冗余设计、在轨维修与退役回收。即便发射成本显著下降,规模化部署仍意味着巨量的在轨施工与长期运维,而这些恰恰是当前商业航天最缺乏的“后半程能力”。

即便把这些难题暂时搁置,太空光伏也绕不开地面政治。能量束必须由地面接收站转换并并网,接收站需要占用稳定而宽阔的土地;微波或激光传输的安全阈值、生态影响与公众接受度,都要在地面社会里完成谈判。今天,一条超高压输电线路的选址都足以引发地方博弈;明天,一个数平方公里乃至更大尺度的“接收天线农场”,同样会与土地制度、地方财政、生态保护、乃至公共健康焦虑纠缠在一起。所谓“把发电送上天”,并不会让能源政治消失,它只是把能源政治从“电厂附近”转移到“接收站附近”,并把争议从烟囱与噪声,转移到频谱与波束。

加州理工学院的空间太阳能项目在2023年宣布,其在轨演示载荷已实现无线能量传输,并首次把可探测的能量束传回地球;2024年项目总结也强调,这类任务验证了关键部件的可行性,但商业化的“点亮全球”仍是未来愿景。与此同时,日本也提出将于2025年前后进行小型在轨演示,验证从低轨向地面无线传能的关键环节。换句话说,太空光伏正在从科幻走向实验,但距离“经济可行的规模化供电”仍隔着一个漫长的产业化鸿沟。任何认真讨论都必须承认:在可预见的相当长时间里,地面风光储与电网升级仍是最现实、也最可扩展的减碳路径。

因此,当太空光伏被包装为“能源革命”,它更像一种针对能源焦虑的叙事疗法:在地面能源转型遭遇阻力时,向天空投射一个更干净、更稳定、更不受地方政治干扰的“理想电源”。这种想象当然有其动员价值,但也可能掩盖一个危险倾向:把公共政策从可验证、可治理的地面系统,转移到资本更集中、门槛更高、监督更困难的太空系统。更吊诡的是,太空光伏即便真的成功,也可能把地面社会的矛盾以另一种方式放大:如果轨道能源成为少数主体的垄断平台,那么“能源革命”也会成为新的不平等机制。

基础设施竞赛的现实:太空光伏首先服务谁?

如果把视线从“给地球供电”稍稍挪开,太空光伏的现实起点会清晰许多:它首先服务的,可能不是地面电网,而是太空本身日益膨胀的基础设施需求。过去十年,低轨卫星星座带来的“太空互联网”竞赛,已经把轨道变成一种拥挤的公共空间。下一阶段,随着在轨制造、月面基地、深空探测、乃至太空算力的想象升温,能源将成为太空活动的第一约束,而太阳能几乎是最可得、最可持续的选择。

正是在这个意义上,马斯克的态度变化才显得“合逻辑”。2026年初,多家媒体披露SpaceX向美国联邦通信委员会提交申请,设想发射数量极其庞大的、以太阳能供电的“数据中心卫星”,并用激光链路互联,试图把算力基础设施搬到轨道上。SpaceX在相关论述中把太空描绘成“更可持续”的数据中心选址:不占用淡水、不挤压地面电网、也更少触发地方反对。与此同时,中国航天科技集团在最新规划中提出,将在未来几年推动“空间AI数据中心”等项目,依托太阳能形成吉瓦级供能基础设施,目标是到2030年前后构建产业化的“太空云”。当算力被视为新工业时代的“电”,而电又成为AI扩张的瓶颈时,把“电源”与“算力载体”一起搬上天,就不再只是科幻,而是资本与国家同时看见的战略空间。

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