什么是宇宙太陽(yáng)能發(fā)電?不久前,強(qiáng)制要求電力公司全量收購(gòu)用可再生能源所發(fā)電力的日本“可再生能源特別措施法案”于2011年8月生效,太陽(yáng)能發(fā)電終于有了全面普及的可能性。但是有意見(jiàn)指出,太陽(yáng)能發(fā)電的不穩(wěn)定性會(huì)妨礙電力的穩(wěn)定供給。為了彌補(bǔ)這一弱點(diǎn),一項(xiàng)在沒(méi)有雨天也不會(huì)烏云蔽日的宇宙里發(fā)電、然后輸送到地球上的宏大研究正在開(kāi)展。就此項(xiàng)研究的領(lǐng)頭人、京都大學(xué)校長(zhǎng)松本纮所著的《宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站》一書(shū)的主要內(nèi)容,筆者采訪了在太陽(yáng)能發(fā)電的超導(dǎo)輸電研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域知名人士、日本互聯(lián)網(wǎng)綜合研究所(Internet Research Institute)所長(zhǎng)、Nano-Optonics Energy社長(zhǎng)藤原洋。
——如果用一句話來(lái)解釋,這本書(shū)的主題“宇宙太陽(yáng)能發(fā)電”是什么意思?
藤原:概念說(shuō)起來(lái)其實(shí)很簡(jiǎn)單。就是向沒(méi)有雨天也沒(méi)有陰天的宇宙空間里發(fā)射靜止衛(wèi)星,穩(wěn)定地制造能源,通過(guò)微波輸送到地球上,在靠近能源需求地的地方進(jìn)行接收。這是一種穩(wěn)定的可再生能源發(fā)電。
藤原:看到書(shū)名,大家會(huì)以為是一本談?wù)摵甏髩?mèng)想的書(shū),但其實(shí)書(shū)中對(duì)現(xiàn)在的社會(huì)問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析。我覺(jué)得,這本書(shū)展示了一幅可徹底解決日本等發(fā)達(dá)國(guó)家所面臨難題的發(fā)展藍(lán)圖。這本書(shū)在發(fā)出警告的同時(shí),也提出了具體的解決方案。
一個(gè)是人口爆炸問(wèn)題。雖然僅從日本來(lái)看存在少子老齡化現(xiàn)象,但從全世界來(lái)看,人口將不斷增加。另一個(gè)是南北不均衡問(wèn)題。即資源位于貧困地區(qū),而消耗資源的是發(fā)達(dá)地區(qū)這樣一種格局。這種格局目前行將崩潰。以日本為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家基本上沒(méi)有資源,通過(guò)從資源國(guó)家進(jìn)口和進(jìn)行加工來(lái)保持繁榮的經(jīng)濟(jì)模式持續(xù)至今。這是一種只有世界人口的六分之一生活得幸福的模式。在21世紀(jì),必須讓剩余的六分之五的人們也幸福起來(lái)。科學(xué)技術(shù)不是為了世界上有限的人而存在,而應(yīng)該是為了全世界而存在,事實(shí)上,社會(huì)也正在像這樣發(fā)展。但是,能源及資源眼看著將趨于枯竭。如果不從現(xiàn)在開(kāi)始考慮這個(gè)問(wèn)題,后果將會(huì)很嚴(yán)重。
——日本發(fā)生了核電事故問(wèn)題,能源問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重。
藤原:核能源現(xiàn)在占3成,10年后占4成,20年后占5成,這樣的能源戰(zhàn)略必須進(jìn)行調(diào)整。雖然從短期來(lái)看核能是必需的,但如果從長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光來(lái)看,不管核能的安全性問(wèn)題能不能得到解決,從資源枯竭問(wèn)題來(lái)說(shuō),能源問(wèn)題都會(huì)十分嚴(yán)重。據(jù)稱粗略估計(jì)石油再過(guò)40年、煤炭過(guò)155年、鈾過(guò)85年就很有可能會(huì)枯竭。在此背景下,作者提出了可持續(xù)性(Sustainability)靠不住、而需要有生存能力(Survivability)的問(wèn)題。具備這種生存能力的有效手段是宇宙太陽(yáng)能發(fā)電,這是本書(shū)的主張。
如果以100年的跨度來(lái)考慮,無(wú)論化石燃料還是鈾都會(huì)枯竭。如果想一想我們將給子孫后代留下些什么,那么無(wú)論是多是少都必須向使用可再生能源的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變,全世界的人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)。不過(guò),每一種可再生能源都是有利有弊。太陽(yáng)光及太陽(yáng)熱只能在白天發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電如果沒(méi)有風(fēng)吹則不行,地?zé)徇@種能源十分有限。沒(méi)有一種能夠從根本上解決能源問(wèn)題的可再生能源。還是以火力發(fā)電及核能發(fā)電為主比較好,也許有人會(huì)這樣認(rèn)為。殊不知,宇宙太陽(yáng)能發(fā)電可是極其穩(wěn)定的。
——讀了這本書(shū)后發(fā)現(xiàn),它提出了到2035年將利用宇宙太陽(yáng)能發(fā)100萬(wàn)千瓦(相當(dāng)于1座核電站)的電這樣一種具體的發(fā)展路線。
藤原:在我們的少年時(shí)代,磁懸浮是一個(gè)遙遠(yuǎn)未來(lái)的夢(mèng)想。但是,到2025年,JR東海公司將作為一家股份企業(yè)實(shí)現(xiàn)磁懸浮列車的商業(yè)化運(yùn)行,磁懸浮技術(shù)的實(shí)用化出現(xiàn)了曙光。宇宙太陽(yáng)能發(fā)電將是一幅幾乎相同的發(fā)展景象。
——不是白日夢(mèng)吧。
藤原:是實(shí)實(shí)在在的發(fā)展藍(lán)圖。我覺(jué)得是立足于現(xiàn)實(shí)的。能源必須從大的時(shí)間跨度來(lái)考慮。說(shuō)起夢(mèng)想時(shí),會(huì)有“可能實(shí)現(xiàn)不了的事情”和“遙遠(yuǎn)未來(lái)的事情”這兩種含意,我認(rèn)為宇宙太陽(yáng)能發(fā)電是“略微有點(diǎn)遙遠(yuǎn)的未來(lái)的事情”。
——有沒(méi)有需要解決的問(wèn)題?
藤原:目前,太陽(yáng)能電池板還未能正式量產(chǎn)。在成本居高不下的情況下,不可能馬上將數(shù)千米見(jiàn)方的巨大太陽(yáng)能面板送到宇宙中。首先要在地球上普及,電池可能也必須加以改進(jìn)。那是在政策方面如何做的問(wèn)題,作者松本先生主張的是,日本應(yīng)純粹憑借科學(xué)技術(shù)實(shí)力集中精力引領(lǐng)這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。我覺(jué)得這是一個(gè)非常棒的想法。在某種程度上,這也許是對(duì)于今后日本人生存方式的建議。松本先生擔(dān)任著京都大學(xué)的校長(zhǎng),同時(shí)還不斷推動(dòng)這一領(lǐng)域發(fā)展,我覺(jué)得,如果100年后再回頭來(lái)看,這將成為人類歷史上重要的一頁(yè)。
——京都大學(xué)是宇宙太陽(yáng)能發(fā)電研究的圣地嗎?
藤原:是的。不僅是松本先生,作為領(lǐng)路人的前田憲一先生以及大林辰藏先生都從工程學(xué)角度對(duì)宇宙空間進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查。他們一直站在如何充分利用宇宙空間的立場(chǎng)上進(jìn)行觀察。由于日本發(fā)射衛(wèi)星對(duì)以微波方式作為電能傳輸宇宙等離子時(shí)有多大的能源損失進(jìn)行了定量調(diào)查,因此,他們的觀點(diǎn)很有說(shuō)服力。
我之所以覺(jué)得松本先生很有意思,是因?yàn)樗皇窍裨u(píng)論家那樣說(shuō),“會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題哦”,而是作為實(shí)施主體提議,“讓我們建立起宇宙太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)”。研究人員身上應(yīng)該負(fù)有作為意見(jiàn)領(lǐng)袖引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的職責(zé)吧。
——我想確認(rèn)一下,你真的認(rèn)為到2035年能實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)千瓦的宇宙太陽(yáng)能發(fā)電嗎?
藤原:在技術(shù)上是可能的。剩下的就是是否撥給預(yù)算了,即使國(guó)家不撥給預(yù)算,我想,如果動(dòng)動(dòng)腦子就能籌集起資金來(lái)。我在《科學(xué)技術(shù)與企業(yè)家的精神》這本書(shū)里也寫過(guò),企業(yè)家為了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而提供資金的故事不勝枚舉。我認(rèn)為,產(chǎn)學(xué)研一起努力就能實(shí)現(xiàn)宇宙太陽(yáng)能發(fā)電的目標(biāo)。
——如果用一句話來(lái)解釋,這本書(shū)的主題“宇宙太陽(yáng)能發(fā)電”是什么意思?
藤原:概念說(shuō)起來(lái)其實(shí)很簡(jiǎn)單。就是向沒(méi)有雨天也沒(méi)有陰天的宇宙空間里發(fā)射靜止衛(wèi)星,穩(wěn)定地制造能源,通過(guò)微波輸送到地球上,在靠近能源需求地的地方進(jìn)行接收。這是一種穩(wěn)定的可再生能源發(fā)電。
![]() |
宇宙太陽(yáng)能發(fā)電站示意圖 信息來(lái)源:京都大學(xué) |
藤原:看到書(shū)名,大家會(huì)以為是一本談?wù)摵甏髩?mèng)想的書(shū),但其實(shí)書(shū)中對(duì)現(xiàn)在的社會(huì)問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)分析。我覺(jué)得,這本書(shū)展示了一幅可徹底解決日本等發(fā)達(dá)國(guó)家所面臨難題的發(fā)展藍(lán)圖。這本書(shū)在發(fā)出警告的同時(shí),也提出了具體的解決方案。
一個(gè)是人口爆炸問(wèn)題。雖然僅從日本來(lái)看存在少子老齡化現(xiàn)象,但從全世界來(lái)看,人口將不斷增加。另一個(gè)是南北不均衡問(wèn)題。即資源位于貧困地區(qū),而消耗資源的是發(fā)達(dá)地區(qū)這樣一種格局。這種格局目前行將崩潰。以日本為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家基本上沒(méi)有資源,通過(guò)從資源國(guó)家進(jìn)口和進(jìn)行加工來(lái)保持繁榮的經(jīng)濟(jì)模式持續(xù)至今。這是一種只有世界人口的六分之一生活得幸福的模式。在21世紀(jì),必須讓剩余的六分之五的人們也幸福起來(lái)。科學(xué)技術(shù)不是為了世界上有限的人而存在,而應(yīng)該是為了全世界而存在,事實(shí)上,社會(huì)也正在像這樣發(fā)展。但是,能源及資源眼看著將趨于枯竭。如果不從現(xiàn)在開(kāi)始考慮這個(gè)問(wèn)題,后果將會(huì)很嚴(yán)重。
——日本發(fā)生了核電事故問(wèn)題,能源問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重。
藤原:核能源現(xiàn)在占3成,10年后占4成,20年后占5成,這樣的能源戰(zhàn)略必須進(jìn)行調(diào)整。雖然從短期來(lái)看核能是必需的,但如果從長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光來(lái)看,不管核能的安全性問(wèn)題能不能得到解決,從資源枯竭問(wèn)題來(lái)說(shuō),能源問(wèn)題都會(huì)十分嚴(yán)重。據(jù)稱粗略估計(jì)石油再過(guò)40年、煤炭過(guò)155年、鈾過(guò)85年就很有可能會(huì)枯竭。在此背景下,作者提出了可持續(xù)性(Sustainability)靠不住、而需要有生存能力(Survivability)的問(wèn)題。具備這種生存能力的有效手段是宇宙太陽(yáng)能發(fā)電,這是本書(shū)的主張。
如果以100年的跨度來(lái)考慮,無(wú)論化石燃料還是鈾都會(huì)枯竭。如果想一想我們將給子孫后代留下些什么,那么無(wú)論是多是少都必須向使用可再生能源的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變,全世界的人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)。不過(guò),每一種可再生能源都是有利有弊。太陽(yáng)光及太陽(yáng)熱只能在白天發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電如果沒(méi)有風(fēng)吹則不行,地?zé)徇@種能源十分有限。沒(méi)有一種能夠從根本上解決能源問(wèn)題的可再生能源。還是以火力發(fā)電及核能發(fā)電為主比較好,也許有人會(huì)這樣認(rèn)為。殊不知,宇宙太陽(yáng)能發(fā)電可是極其穩(wěn)定的。
——讀了這本書(shū)后發(fā)現(xiàn),它提出了到2035年將利用宇宙太陽(yáng)能發(fā)100萬(wàn)千瓦(相當(dāng)于1座核電站)的電這樣一種具體的發(fā)展路線。
藤原:在我們的少年時(shí)代,磁懸浮是一個(gè)遙遠(yuǎn)未來(lái)的夢(mèng)想。但是,到2025年,JR東海公司將作為一家股份企業(yè)實(shí)現(xiàn)磁懸浮列車的商業(yè)化運(yùn)行,磁懸浮技術(shù)的實(shí)用化出現(xiàn)了曙光。宇宙太陽(yáng)能發(fā)電將是一幅幾乎相同的發(fā)展景象。
——不是白日夢(mèng)吧。
藤原:是實(shí)實(shí)在在的發(fā)展藍(lán)圖。我覺(jué)得是立足于現(xiàn)實(shí)的。能源必須從大的時(shí)間跨度來(lái)考慮。說(shuō)起夢(mèng)想時(shí),會(huì)有“可能實(shí)現(xiàn)不了的事情”和“遙遠(yuǎn)未來(lái)的事情”這兩種含意,我認(rèn)為宇宙太陽(yáng)能發(fā)電是“略微有點(diǎn)遙遠(yuǎn)的未來(lái)的事情”。
——有沒(méi)有需要解決的問(wèn)題?
藤原:目前,太陽(yáng)能電池板還未能正式量產(chǎn)。在成本居高不下的情況下,不可能馬上將數(shù)千米見(jiàn)方的巨大太陽(yáng)能面板送到宇宙中。首先要在地球上普及,電池可能也必須加以改進(jìn)。那是在政策方面如何做的問(wèn)題,作者松本先生主張的是,日本應(yīng)純粹憑借科學(xué)技術(shù)實(shí)力集中精力引領(lǐng)這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。我覺(jué)得這是一個(gè)非常棒的想法。在某種程度上,這也許是對(duì)于今后日本人生存方式的建議。松本先生擔(dān)任著京都大學(xué)的校長(zhǎng),同時(shí)還不斷推動(dòng)這一領(lǐng)域發(fā)展,我覺(jué)得,如果100年后再回頭來(lái)看,這將成為人類歷史上重要的一頁(yè)。
![]() |
藤原洋 1954年出生。京都大學(xué)物理專業(yè)畢業(yè)(專攻宇宙物理學(xué)),東京大學(xué)工程學(xué)博士(電子信息工程學(xué))。歷經(jīng)日本IBM、日立工程及服務(wù)有限公司(Hitachi Engineering & Services),于1985年進(jìn)入日本ASCII公司。1993年擔(dān)任董事。1996年設(shè)立日本互聯(lián)網(wǎng)綜合研究所(Internet Research Institute),擔(dān)任董事長(zhǎng)兼所長(zhǎng)至今。2005年,設(shè)立宇宙相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)Nano-Optonics Energy。該公司研發(fā)天體望遠(yuǎn)鏡大型透鏡的研磨技術(shù)以及太陽(yáng)能發(fā)電的超導(dǎo)輸電技術(shù)等 |
藤原:是的。不僅是松本先生,作為領(lǐng)路人的前田憲一先生以及大林辰藏先生都從工程學(xué)角度對(duì)宇宙空間進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查。他們一直站在如何充分利用宇宙空間的立場(chǎng)上進(jìn)行觀察。由于日本發(fā)射衛(wèi)星對(duì)以微波方式作為電能傳輸宇宙等離子時(shí)有多大的能源損失進(jìn)行了定量調(diào)查,因此,他們的觀點(diǎn)很有說(shuō)服力。
我之所以覺(jué)得松本先生很有意思,是因?yàn)樗皇窍裨u(píng)論家那樣說(shuō),“會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題哦”,而是作為實(shí)施主體提議,“讓我們建立起宇宙太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)”。研究人員身上應(yīng)該負(fù)有作為意見(jiàn)領(lǐng)袖引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的職責(zé)吧。
——我想確認(rèn)一下,你真的認(rèn)為到2035年能實(shí)現(xiàn)100萬(wàn)千瓦的宇宙太陽(yáng)能發(fā)電嗎?
藤原:在技術(shù)上是可能的。剩下的就是是否撥給預(yù)算了,即使國(guó)家不撥給預(yù)算,我想,如果動(dòng)動(dòng)腦子就能籌集起資金來(lái)。我在《科學(xué)技術(shù)與企業(yè)家的精神》這本書(shū)里也寫過(guò),企業(yè)家為了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而提供資金的故事不勝枚舉。我認(rèn)為,產(chǎn)學(xué)研一起努力就能實(shí)現(xiàn)宇宙太陽(yáng)能發(fā)電的目標(biāo)。