自从20世纪70年代发生能源危机以来，人类便开始探寻新的清洁、安全可靠的可持续能源系统，包括空间太阳能电站（Solar Power from Space）。由于空间太阳能电站涉及无线功率传输（Wireless Power Transmission）、太阳能电池和航天航空等多方面技术，以及电子推进器、磁悬浮火箭、复用型运载器等设备的配合，空间太阳能电站到目前为止依然是“纸上谈兵”。

空间电站的设想

早在1968年，美国的彼得.格拉赛博士就首次提出了空间太阳能电站（Solar Power from Space）的概念。

早在上世纪70年代开始，美国就开始了空间太阳能电站的研究，但经众多专家讨论得出的结论是“科学上可行，而实践中具有无法克服的困难”，因为在当时建造一个5千兆瓦级的空间太阳能发电站需耗资3000亿美元至10000亿美元！而在近年，随着石油价格的飞涨，能源危机和环境保护问题日渐突出，于是空间太阳能发电站再次成了关注的重点。美国、欧洲和日本竞相开展各种相关技术和方案的研究。

1999到2001年期间，美国宇航局投资了2200万美元，重新启动了空间太阳能发电站研究计划，并具体提出了美国空间太阳能电站的发展路线图，以此为2030年的商业系统研制奠定了理论基础。目前，美国宇航局和美国科学基金会共同出资，正进一步开展关键技术研究和系统研究。

日本从上世纪80年代就开始了广泛的SPS概念和关键技术研究。目前，日本共有200多名科学家分别在15个技术工作组中进行相关研究。上世纪90年代起，日本陆续推出了SPS2000、SPS2001、SPS2002、SPS2003、分布式绳系SPS系统等概念设计，并且重点在微波传输、激光传输、材料及空间机器人技术方面开展了研究工作。据报道，日本的发展目标是在2030年后实现1GW系统的商业运行。

空间电站理论

空间太阳能电站是指在地球之外的空间将太阳能转化为电能，再通过无线方式传输到地面的系统。由于大气层外的空间没有云雾，没有尘埃，无气候影响之扰，也没有大气的吸收和散射，接收到的太阳能比地面上要强7-15倍。更重要的是，太阳能电站进入大气层外的轨道后，能始终伴随太阳左右，即一天24小时都能发电。

从理论上说，在阳光充足的地球轨道上，太阳光在每平方米的面积上具有1336瓦的功率，如果在36000千米高的地球静止轨道上，架设一条宽度为1000米的太阳电池阵环带，假定其转换效率在100%，那么它于一年中接收到的太阳能，几乎等于目前地球上已知可开采石油储量所蕴含的能量总和，而且这种太阳能取之不尽、用之不竭，其潜在的价值对于正面临能源短缺、生态和环境恶化的地球人类来说，具有重大的战略意义。

按照当前的理论，空间太阳能发电站应包括三部分：一是将太阳能转化成为电能的太阳能发电装置；二是将电能转换成微波或激光等形式的能量转换装置，并向地面发送能量束；三是地面接收系统，它负责接收空间发射来的能束，并将其转换成为电能。也就是说，整个过程经历了太阳能 -- 电能 -- 微波(激光) -- 电能的三个能量转换过程。

之所以各国家建造太阳能电站的进程缓慢并且态度较保守的原因，主要是按照现有的航天技术水平与能力，要将它变成现实，还面临着待解决的三大难题：
（1）如何把庞大的空间电站发射到太空。估计如果计划获得50亿瓦电力，发电站材料总重量将达4000多吨。如此巨大的工程想要完成，当前来看只能采用“化整为零，集零成整”的老办法。
（2）如何把微波能量传回地球。现已有几种方案：一种是将电能通过微波由一架小飞机运回地球，这是日本等国的打算。另一种是准备在同步轨道上装一面直径为1千米的镜子，将呈微波状态的电能反射传输到所需的地方，这是法国人的设想。
（3）如何保证地面安全及地球生态。一旦强大的微波技术失控，必定会对人类的生活与健康造成影响。科学家曾建议一种“失效保险装置”，万一微波能量失控，可让其在太空中立即自行消散。