空間太陽(yáng)能發(fā)電是一項(xiàng)非常宏大的航天工程，是國(guó)際航天領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)重要方向。由于其系統(tǒng)復(fù)雜、工程巨大，距離真正的工程實(shí)施還有很大的差距，需要眾多的技術(shù)積累和突破，特別是無(wú)線能量傳輸技術(shù)。譯者選擇國(guó)際無(wú)線電科學(xué)聯(lián)合會(huì)2007年發(fā)表的“Reportofthe URSIInter- Commission Working GrouponSPS”報(bào)告進(jìn)行翻譯，全面展示了國(guó)際上在此領(lǐng)域的發(fā)展歷史和最新進(jìn)展，特別針對(duì)空間太陽(yáng)能發(fā)電核心技術(shù)之一的無(wú)線能量傳輸技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
《太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星白皮書(shū)：URSI SPS 國(guó)際委員會(huì)工作組報(bào)告》是我國(guó)第一部關(guān)于空間太陽(yáng)能發(fā)電的譯著，主要讀者對(duì)象為理工科本科生、研究生和相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員。
本報(bào)告由國(guó)際無(wú)線電科學(xué)聯(lián)合會(huì)（URSI—Union Radio Scientific International）出版，URSI希望通過(guò)這一白皮書(shū)，為太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星相關(guān)問(wèn)題的深入討論提供科學(xué)背景。URSI是一個(gè)非盈利、非官方的科學(xué)家及工程師國(guó)際聯(lián)合會(huì)，致力于無(wú)線電科學(xué)各個(gè)方面的研究。自1919年成立以來(lái)，URSI就成為國(guó)際科學(xué)理事會(huì)（ICSU）成員，在無(wú)線電科學(xué)領(lǐng)域積累了豐富的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，是解決無(wú)線電科學(xué)相關(guān)問(wèn)題的專(zhuān)門(mén)組織。
近年來(lái)，隨著全球能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)，化石燃料燃燒所排放的二氧化碳成為全球變暖的主要原因。盡管存在與無(wú)線電應(yīng)用相關(guān)的其他問(wèn)題，目前仍是對(duì)長(zhǎng)期以來(lái)在技術(shù)和理論上一直得到提議、研究,并被認(rèn)為是一種清潔能源的太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星進(jìn)行總體概述的最佳時(shí)機(jī)。URSI是研究解決與太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星（SPS）相關(guān)、所有無(wú)線電科學(xué)疑問(wèn)和問(wèn)題的適合的國(guó)際組織，這些疑問(wèn)和問(wèn)題都在本白皮書(shū)中進(jìn)行解釋和討論，而與無(wú)線電科學(xué)關(guān)系不大的部分，如衛(wèi)星發(fā)射、運(yùn)輸及其他空間技術(shù)，僅作簡(jiǎn)單論述。
需要強(qiáng)調(diào)的是，URSI并不完全提倡發(fā)展SPS，在其內(nèi)部也存在擔(dān)心和保留意見(jiàn)。URSI清楚地認(rèn)識(shí)到，有責(zé)任為SPS提供必要的科學(xué)背景,并為公正、不帶任何偏見(jiàn)地討論SPS的利弊提供一個(gè)平臺(tái)。URSI于2002年成立了關(guān)于SPS的國(guó)際委員會(huì)工作組，工作組通過(guò)3年時(shí)間進(jìn)行白皮書(shū)的準(zhǔn)備工作。從2005年開(kāi)始，報(bào)告的總結(jié)部分被提取出來(lái)稱(chēng)為“白皮書(shū)”。經(jīng)過(guò)工作組內(nèi)部認(rèn)真的討論，白皮書(shū)得到了科學(xué)委員會(huì)和國(guó)家委員會(huì)的認(rèn)可，并發(fā)表在《無(wú)線電科學(xué)公報(bào)》上。其他成果為這份帶有附件和補(bǔ)充材料的文件，提供了詳細(xì)的科學(xué)和技術(shù)信息。我們希望白皮書(shū)有助于邁出關(guān)于SPS利弊的技術(shù)和科學(xué)討論的第一步。
第1章 太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星研發(fā)背景
1.1 未來(lái)100年的人類(lèi)生活
1.2 未來(lái)50年的能源需求
1.2.1 化石燃料的需求和產(chǎn)量預(yù)測(cè)
1.2.2 化石燃料所排放的CO2
1.3 京都議定書(shū)（Kyoto Protocol）與全球變暖
1.4 可持續(xù)能源
1.4.1 地面太陽(yáng)能
1.4.2 水能
1.4.3 風(fēng)能
1.4.4 生物質(zhì)能
1.4.5 地?zé)崮?br />
1.4.6 氫能
1.4.7 海洋熱能
1.4.8 潮汐能
1.4.9 波能
1.5 作為可持續(xù)能源的太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星
1.6 核能
參考文獻(xiàn)
第2章 太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 SPS的特征
2.1.1 基本概念
2.1.2 不排放CO2的清潔能源
2.1.3 與地面光伏電站的比較
2.1.4 經(jīng)濟(jì)性
2.2 SPS系統(tǒng)
2.2.1 空間段
2.2.2 地面段
2.3 SPS關(guān)鍵技術(shù)
2.3.1 發(fā)射和運(yùn)輸
2.3.2 太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)
2.3.3 熱控技術(shù)
2.3.4 微波能量傳輸
2.3.5 目標(biāo)檢測(cè)和波束控制
2.3.6 整流天線和地面網(wǎng)絡(luò)
2.4 SPS研究：技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.4.1 美國(guó)的研究
2.4.2 日本的研究
2.4.3 歐洲的研究
2.4.4 全球的活動(dòng)
參考文獻(xiàn)
第3章 太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星無(wú)線電技術(shù)
3.1 微波能量傳輸技術(shù)
3.1.1 利用電磁波傳輸能量
3.1.2 Friis傳輸方程的應(yīng)用
3.1.3 微波能量傳輸?shù)奶卣?br />
3.2 微波器件
3.2.1 微波半導(dǎo)體
3.2.2 微波真空管
3.2.3 移相器和功率分配器
3.2.4 微波器件、電路和系統(tǒng)
3.3 波束控制
3.3.1 傳輸效率
3.3.2 單元之間的相位同步
3.3.3 反向?qū)б?br />
3.3.4 軟件反向?qū)б到y(tǒng)
3.3.5 天線陣列的振幅和相位誤差的影響
3.3.6 目前的天線技術(shù)和未來(lái)發(fā)展預(yù)測(cè)
3.4 整流天線
3.5 測(cè)量和校準(zhǔn)
3.5.1 地面和空間的巨型天線陣列測(cè)量
3.5.2 整流天線測(cè)量
3.5.3 天線增益和相位誤差的自校準(zhǔn)
3.5.4 SPS天線測(cè)試項(xiàng)目
3.6 衍生技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第4章 太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星的影響和效應(yīng)
4.1 與空間和大氣之間的相互作用
4.1.1 大氣的影響
4.1.2 電離層的影響
4.1.3 電推進(jìn)對(duì)磁層的影響
4.2 與其他無(wú)線電業(yè)務(wù)和應(yīng)用的兼容性
4.2.1 與射電天文等其他業(yè)務(wù)的兼容性
4.2.2 太陽(yáng)能電池的反射和熱發(fā)射
4.3 MPT對(duì)人類(lèi)健康和生物的效應(yīng)
4.4 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防準(zhǔn)則
4.5 SPS的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)總結(jié)
4.5.1 SPS的優(yōu)勢(shì)
4.5.2 SPS 的缺點(diǎn)
4.5.3 SPS的其他問(wèn)題
4.5.4 SPS的優(yōu)缺點(diǎn)問(wèn)答
參考文獻(xiàn)
第5章 國(guó)際無(wú)線電科學(xué)聯(lián)合會(huì)與太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星
5.1 技術(shù)
5.2 環(huán)境
第6章 深入閱讀
附錄A 世界微波能量傳輸活動(dòng)
A.1 早期的歷史
A.2 美國(guó)的活動(dòng)
A.3 加拿大的活動(dòng)
A.4 日本的活動(dòng)
A.5 歐洲的活動(dòng)
參考文獻(xiàn)
附錄B 各種太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星模型
B.1 Glaser的 SPS概念方案
B.2 SPS 2000
B.3 太陽(yáng)盤(pán)（Solar Disc）
B.4 算盤(pán)反射器構(gòu)型
B.5 NEDO 模型
B.6 JAXA模型
B.7 發(fā)展路線圖
參考文獻(xiàn)
附錄C 美國(guó)的研究工作
前言
C.1 概述
C.1.1 什么是空間太陽(yáng)能電站
C.1.2 為什么空間太陽(yáng)能電站是一種重要的解決方式
C.1.3 最新SSP研究工作的主要結(jié)論
C.2 美國(guó)SPS和SSP活動(dòng)簡(jiǎn)史（1960～1970年）
C.2.1 20世紀(jì)70年代進(jìn)行的太陽(yáng)能發(fā)電衛(wèi)星的研究
C.2.2 中斷期（20世紀(jì)80年代～20世紀(jì)90年代初）
C.3 NASA“Fresh Look”研究（1995～1997年）
C.3.1 太陽(yáng)塔方案
C.3.2 太陽(yáng)盤(pán)方案
C.3.3 結(jié)論
C.4 SSP概念定義研究（1998年）
C.5 SERT計(jì)劃（1999～2000年）
C.5.1 Abacus方案
C.5.2 ISC方案
C.5.3 SERT計(jì)劃的結(jié)束
C.6 NRC評(píng)審（2000～2001年）
C.7 NASA-國(guó)際科學(xué)基金會(huì)（NSF）-電力研究協(xié)會(huì)（EPRI）聯(lián)合研究（2001～2003年）
C.8 NASA近期的SSP及相關(guān)技術(shù)研發(fā)（2004～2005年）
C.9 總結(jié)和結(jié)論
C.9.1 一般性的發(fā)現(xiàn)
C.9.2 環(huán)境問(wèn)題
C.9.3 廣泛應(yīng)用
C.9.4 未來(lái)發(fā)展方向
參考文獻(xiàn)
書(shū)單推薦
