1月11日，美国国家航空航天局（NASA）技术、政策和战略办公室（OTPS）发布《天基太阳能》报告^[1]，系统评估NASA面对全球日益高度关注的天基太阳能技术的潜在收益、挑战以及战略选择，分析和估算不同技术和经济条件下空间太阳能的成本和温室气体排放情况，定性评估空间太阳能发展面临的挑战并给出了针对性的建议。

当前的主流观点认为，空间太阳能的成本过高且在技术上不可行，NASA开展专项研究，评估了至2050年空间太阳能系统的发展情况，并从是否可以造福人类这一视角权衡NASA是否、以及如何支持空间太阳能的发展。NASA通过专家访谈、文献分析、建模计算等方式尝试回答以下问题：与其他替代发电方案相比，在什么条件下空间太阳能会成为实现温室气体净零排放的具有竞争力的选项？NASA在空间太阳能发展中可以发挥什么作用？研究的主要结论如下：

1、空间太阳能发电成本远超其他地基能源，温室气体排放强度与地基能源技术相当，对高层大气的影响仍有待研究。

（1）技术路线。NASA评估了两种代表性的空间太阳能设计：创新太阳能卫星星座（RD1）以及成熟平面阵列（RD2）。其中创新太阳能卫星星座RD1可实现全年99%的时间在发电，并自动将反射器转向聚光器以收集太阳辐射；成熟平面阵列使用成熟的太阳能电池阵列，但重新定位或将太阳辐射转向太阳能电池的能力有限，因此折算后约全年60%的时间在发电。

（2）电力成本。研究发现，创新太阳能卫星星座和成熟平面阵列的基准生命周期电力成本分别为0.61美元/千瓦时和1.59美元/千瓦时，因此成熟平面阵列的电力成本更高。发射是最大的成本驱动因素；制造是第二大成本驱动因素，包括初始航天器硬件开发和制造。作为对比，到2050年地基可再生能源（如风能、氢能、地热、光热等）生产技术的成本区间仅为0.02~0.05美元/千瓦时，而2022年美国家庭的平均能源成本也仅为0.167美元/千瓦时。

（3）温室气体排放。创新太阳能卫星星座和成熟平面阵列的基准生命周期二氧化碳排放量分别为26克/千瓦时和40克/千瓦时。发射是最大的温室气体排放因素，分别占创新太阳能卫星星座和成熟平面阵列温室气体排放量的64%和72%。作为对比，到2050年地基可再生能源的排放强度（13~43克/千瓦时）大致与空间太阳能相当，而2021年美国电网的平均排放量为385克/千瓦时。排放强度计算未考虑发射对高层大气影响，有学者认为排放至高层大气的气体可能产生比地表相同排放更为严重的影响，NASA和学术界正在对该问题开展研究。

2、按需对空间太阳能技术提供适度支持。研究发现，空间太阳能支持技术具有广泛的适用性，可满足NASA未来月球发电、无人和载人探索、轻质材料开发等一系列任务需求，但空间太阳能技术的研发目前仅限于概念研究（<100万美元）。报告为NASA决策层提供以下建议：

（1）自由发展。NASA目前资助的研究几乎涉及了空间太阳能的全部使能技术。在进一步明确研究空间太阳能技术对其他任务的潜在好处之前，可根据任务需求进一步开展技术研发，为空间太阳能相关领域提供研究经费，但无需将空间太阳能作为单独的项目纳入预算中。

（2）寻求合作。众多机构和企业正在探索将空间太阳能使能技术（如自主系统、无线电力传输等）运用在其他领域，NASA或可支持外部机构开发空间太阳能技术，从中获得互惠互利的回报。                                                             （王海名）