【我国正论证至2050年建成公里尺度的GW级GEO商业空间太阳能电站】2014年，相关部门联合开展了太空发电站发展规划及关键技术体系论证工作，提出我国空间太阳能电站“两大步，三小步” 的发展设想：到2030年前分别完成空间太阳能电站关键技术地面及浮空器试验验证、空间超高压发电输电及轨道间能量传输试验验证和间无线能量对地传输试验验证；到2050年前，分别建设MW级空间太阳能电站验证系统和GW级商业空间太阳能电站。近期，结合国际国内发展态势和技术研究进展，论证组更新了实施路线，形成空间太阳能电站分阶段任务：

阶段一，2028年空间高压发电输电及无线能量传输试验任务。通过研制并发射近地轨道空间太阳能电站技术试验卫星、建设地面能量接收系统，开展天地间微波和激光能量传输关键技术试验，并利用伴星开展空间激光能量传输技术试验。任务主要目标是突破和验证超高压大功率薄膜太阳电池阵、高功质比聚光式光电转换、空间高压电力传输与管理、高精度无线能量传输等关键技术，为后续任务奠定技术基础。

阶段二，2030年GEO大功率无线能量对地传输试验任务。通过研制并构建地球静止轨道 (GEO) 大功率无线能量传输试验卫星，利用已有的地面设施，开展星地微波和激光能量传输技术试验。任务主要目标是突破和验证500千瓦 (kW) 级空间大功率发电、kV以上的电力传输管理、高功率无线能量传输和超大系统的在轨无人组装等关键技术。

阶段三，2035年MW级空间太阳能电站任务。构建国际首个兆瓦 (MW) 级全系统空间太阳能电站，建设地面大规模能量接收装置，开展军民地面及空间应急供电验证。任务主要目标是突破和验证多次发射入轨、空间巨型结构控制、能量发射天线的热管理、巨型口径阵列型面补偿等关键技术。

阶段四，2050年GW级空间太阳能电站任务。在GEO轨道组装吉瓦 (GW) 级空间太阳能电站，升级地面大规模接收装置，实现空间太阳能电站的商业化运行。任务主要目标是为社会提供一种可持续的绿色基础能源。

在空间建造公里尺度的微波能量发射阵列是一项前所未有的工程，根据前期论证，巨型微波能量发射阵列需要通过结构模块、子阵逐级拼接的方式来构建。本文把结构模块定义为巨型微波能量发射阵列的基本单元，它属于刚性单元，在空间只发生位置和姿态变化，不发生形变。

在上述空间太阳能电站分阶段任务中，阶段二相对于阶段一增加了传输距离，同时提高了发射功率，增大了发射口径，但保持整流中心功率密度变化不大；阶段三相对于阶段二增大了发射口径，提高了发射功率，保持了传输距离不变，面向应用增大了接收口径；阶段四相对于阶段三增大了发射口径，提高了发射功率，保持了传输距离不变，提升了整流阵列性能，实现了商业应用。

尽管在分阶段任务中涉及到激光能量传输，但空间太阳能电站在传输环节采用的主流技术还是微波能量传输技术，论文采用5.8GHz作为微波能量传输系统的工作频率。对于上述各阶段任务，应该按照统一的思路设计微波能量发射阵列，只是遵循任务目标递进的原则进行规模调整（表1列出了各阶段任务微波能量传输系统的演进情况）。需要指出的是，这些任务都属于在轨验证，在此之前，还需要开展充分的地面试验。

资料来源：董士伟,侯欣宾,王薪.空间太阳能电站微波能量反向波束控制技术[J/OL].中国空间科学技术:1-10
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