英國一份最新研究指出,若太空太陽能能商業化,歐洲多達八成的再生能源需求可透過軌道太陽能板滿足。(圖片來源:Unsplash)
想起太陽能,可能會想到在廣大土地上拔地而起的太陽能板。但未來,太陽能板可能直接在太空吸收能量。這個科幻感十足的場景在 2050 年的歐洲或許實現,並將成為全球能源短缺的解方。
《衛報》近期一篇報導引用倫敦國王學院的一份最新研究指出,若太空太陽能(Space-Based Solar Power, SBSP)能商業化,歐洲多達八成的再生能源需求可透過軌道太陽能板滿足。這不僅能降低能源系統成本約 15%,還能讓電池依賴減少三分之二。
這則新聞可以說成為全球能源領域的震撼彈。另一方面國際能源署也預測 2025 年將是再生能源首次超越煤炭的一年,而歐洲能源智庫 Ember 的數據顯示,2024 年全球低碳電力比例已突破 40%,其中太陽能是增長的絕對主力。太空能源因此不再只是科幻小說裡的想像,而是再生能源加速成長的自然延伸。
SBSP 的潛力與最新發展
太空太陽能的概念聽來浪漫且科幻,但它的運作其實並不複雜。本質是衛星在軌道上捕捉陽光,再轉化為微波或雷射,傳送至地球接收站,理論上能提供 24 小時連續能源。
這個想法就在今年度出現多項突破。日本計劃今年進行首次從太空傳輸太陽能的測試;中國已宣示 2035 年要建成兆瓦級 SBSP 電站;歐洲太空總署則展開「SOLARIS」計畫,檢驗經濟與政策可行性;NASA 最新報告甚至將其納入 2050 年能源場景。
同時全球資本市場也已開始布局。 彭博新能源財經(BNEF) 指出,2024 年全球清潔能源投資再創新高,太陽能投資規模已超越化石燃料十倍以上,SBSP 作為深科技分支,正逐步吸引戰略資金成為最新的投資熱點標的。
指標 | 太空太陽能(SBSP) | 地面太陽能 |
發電效率 | 幾乎不受大氣干擾,理論效率高出 10 倍 | 受天候、日照限制 |
成本 | 初期建設極高,需數千億美元級 | 已逐步下降,具規模效益 |
環境影響 | 無需佔用土地,但涉及太空垃圾與安全風險 | 需大面積土地,涉及材料開採與回收 |
2025 年再生能源廣泛趨勢
若說太空能源是前沿,地面再生能源則仍是主戰場。Ember 的報告指出,2024 年太陽能已推動全球清潔電力突破 40%,2025 年仍將持續擴張。Deloitte的研究報告也提醒,供應鏈壓力仍在,但創新技術如浮動太陽能開始解決土地與效率的矛盾。
風能則持續進軍。國際能源總署 IEA預測,到 2026 年風能將超越水力,成為僅次於太陽能的第二大電力來源。RMI數據顯示,2024 年新增太陽能容量達 600 GW,風能約 125 GW,電池儲能更幾乎翻倍成長。
區域差異同樣鮮明。歐洲強調跨境電網合作,最適合試行 SBSP 融入系統;美國則面臨家庭太陽能成本上升與政策支持起伏;中國則在製造鏈領先,同時啟動 SBSP 測試基地。整體而言,SBSP 若能作為「基載能源」,將大幅減少地面太陽能與風能的間歇性問題,並降低儲能需求。
挑戰與批評:現實挑戰仍多
樂觀之餘 SBSP 仍面臨嚴峻挑戰。首先是建設與維護成本高昂,衛星軌道日益擁擠,太空垃圾風險上升。更關鍵的是,透過微波或雷射回傳能量的安全性尚待驗證,可能帶來監管與公眾接受度問題。
另外批評聲音不僅針對太空能源,也針對整體再生能源政策。Deloitte的報告提醒供應鏈風險過於集中;質能源極度耗地,與糧食與生態競爭;同時美國民眾對再生能源的支持度近年下降。更激烈的批判來自著名的能源專欄作家 Peter Murphy,他也認為 AI 的耗能已使「淨零幻想」徹底破滅。
但是整體來看,我們還是可以樂觀看待, NASA 提供了一個平衡觀點:SBSP 初期碳足跡確實高於地面技術,但若作為基載能源,其長期減排效益仍顯著。
未來展望:邁向淨零之路
彭博新能源財經(BNEF) 的「低碳轉型情境」顯示,若 SBSP 與地面再生能源結合,2050 年全球有機會實現能源結構大轉換。政策上,國際合作會試關鍵的樞紐,目前來看歐洲太空總署 ESA、日本與中國的項目將決定技術是否能突破成本與規模化障礙。
進一步思考,這場能源革命也將孕育全新的產業鏈與就業機會。世界經濟論壇將再生能源列為 2025 年全球五大趨勢之一,特別強調能源安全與地緣政治的重要性。
從太空點亮地球
太空太陽能或許尚未成熟,但已為再生能源敞開一扇新的窗。它既是科技突破的象徵,也是全球能源想像力的延伸。
歐洲的這些研究正在提醒我們:地球永續的解方可能就在太空,而這些也將不是幻想,而是未來能源拼圖的一部分。要真正走向淨零,人類不僅需要仰望星空,更需要腳踏實地投資、合作、試驗。
當我們再次抬頭看向夜空中的衛星,或許看到的並不只是冷冰冰的金屬,而是一座座漂浮的光之農場,為地球輸送永恆的能源。
※本文轉載自《CSRone》,原文連結在此。文:Wenz Ho