軍民攜手讓太空電能“下凡”

　　在距離地面3.6萬公里的太空，建太陽能電站，向地面提供電力，這一看似“天方夜譚”的項目卻在重慶落地。近日，在重慶璧山舉行的空間太陽能電站技術(shù)暨第三屆重慶軍民深度融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展交流會上，璧山區(qū)與重慶大學(xué)、中國空間技術(shù)研究院西安分院、西安電子科技大學(xué)聯(lián)合簽署合作協(xié)議。這標(biāo)志著我國空間太陽能電站實驗基地在璧山啟動建設(shè)。

　　這樣的項目為什么會落地重慶？這與重慶軍民融合協(xié)同創(chuàng)新研究院（以下簡稱創(chuàng)新研究院）的探索分不開。

　　建空間太陽能電站不是天方夜譚

　　空間太陽能電站即在地球同步軌道上建立太陽能電站收集太陽能，并通過無線能量傳輸方式向地面提供持續(xù)電力的天地一體化發(fā)電系統(tǒng)。

　　中國工程院院士、重慶大學(xué)教授楊士中介紹，因為太陽能經(jīng)過大氣層時會衰減，在地面上的利用率并不高，不過在太空中，太陽能卻非常充裕。每平方米太陽能電池在我國西北地區(qū)的最高發(fā)電功率約0.4千瓦，在平流層的發(fā)電功率達(dá)7千瓦—8千瓦，而在距離地球表面約3.6萬公里的地球同步軌道上，發(fā)電功率可達(dá)10千瓦—14千瓦。如果能夠攻克空間太陽能發(fā)電技術(shù)，則從根本上可以解決人類對清潔能源和環(huán)境保護(hù)的需求。因此，空間太陽能電站被稱為“能源領(lǐng)域的偉大變革”。

　　目前，美國、日本等國家已在空間太陽能電站領(lǐng)域展開研究。2008年，我國將空間太陽能電站研發(fā)工作納入國家先期研究規(guī)劃，近年來提出了平臺非聚光型、二次對稱聚光型等空間太陽能電站方案，同時在無線能量傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)方面取得重大進(jìn)步。

　　然而，在3.6萬公里的太空建電站，絕非易事，需要攻克材料運(yùn)送、太空制造、電能運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)難題。2015年，楊士中團(tuán)隊率先發(fā)起微波輸能與空間太陽能電站領(lǐng)域攻關(guān)，目前已完成了一套具備高空系留錨定能力的氦氣浮空平臺及其微波輸能載荷的研制。

　　下一步的研究不僅需要場地，更要集眾智、匯眾力，匯聚多方資源。在哪里做？如何做？需要有一個創(chuàng)新試點(diǎn)區(qū)。

　　產(chǎn)業(yè)研究基地讓好項目有了落腳點(diǎn)

　　2016年11月21日，重慶市璧山區(qū)成立了重慶軍民融合協(xié)同創(chuàng)新研究院。該院由璧山高新區(qū)聯(lián)合國防科工局經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展中心、重慶大學(xué)教育部深空探測聯(lián)合研究中心、上海宇航系統(tǒng)工程研究所、中國電子科技集團(tuán)第十一研究所、重慶科學(xué)技術(shù)研究院等高校院所共同組建。

　　創(chuàng)新研究院副院長謝更新介紹，成立該院就是希望積極落實國家軍民融合發(fā)展戰(zhàn)略，抓住國家和重慶市建設(shè)國家軍民融合創(chuàng)新示范區(qū)契機(jī)，加快軍民技術(shù)轉(zhuǎn)移和軍民科技成果轉(zhuǎn)化，在重慶市軍民融合發(fā)展領(lǐng)域先行先試，將其打造為全國具有影響力的軍民融合發(fā)展創(chuàng)新平臺。

　　“重慶大學(xué)目前把璧山作為軍民融合的產(chǎn)業(yè)研究基地，將國防技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。”重慶大學(xué)副校長廖瑞金說，太空太陽能電站就是其中一項主要的合作。璧山空間太陽能電站實驗基地技術(shù)團(tuán)隊以重慶大學(xué)楊士中團(tuán)隊為主，聯(lián)合重慶大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實驗室、西安電子科技大學(xué)段寶巖院士團(tuán)隊、中國空間技術(shù)研究院西安分院微波技術(shù)重點(diǎn)實驗室、中國航天科技集團(tuán)錢學(xué)森空間技術(shù)實驗室空間能源技術(shù)研究中心等單位共同組建。

　　璧山實驗基地主要承擔(dān)的任務(wù)包括：構(gòu)建基于臨近空間浮空平臺的小型太陽能電站，并實現(xiàn)空對地微波（和激光）無線傳能，地面接收裝置再將微波或激光束能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽腿胫貞c供電網(wǎng)。最終完成空間太陽能電站的相關(guān)模擬實驗。

　　廖瑞金說，太空太陽能電站的建設(shè)既是長遠(yuǎn)之策，又是系統(tǒng)工程。在璧山實驗基地進(jìn)行前期演示模擬與驗證，將為未來中國真正在太空建立太陽能電站打下基礎(chǔ)。也通過重慶大學(xué)和璧山高新區(qū)建設(shè)科學(xué)研究實驗平臺，為國內(nèi)乃至全球科學(xué)家搭建太空能源技術(shù)的公共平臺，并將部分科研成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

　　搭建平臺加速技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化

　　“創(chuàng)新研究院重點(diǎn)圍繞人工智能、新一代信息技術(shù)、空間信息、新型材料等軍民兩用新技術(shù)領(lǐng)域，聯(lián)合各方資源開展合作研究?！敝x更新介紹，自2016年創(chuàng)新研究院成立以來，聯(lián)合地方高校、科研院所、軍工及民營企業(yè)等協(xié)同創(chuàng)新，推進(jìn)軍民融合深度發(fā)展，開啟科技成果轉(zhuǎn)化快捷通道，成效顯著。

　　如何讓軍民兩用技術(shù)資源的共享和轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化更加順暢？

　　“空間太陽能電站的建設(shè)是一項宏偉的系統(tǒng)工程，涉及眾多重要技術(shù)領(lǐng)域，我們鼓勵更多的民營企業(yè)參與其中，也歡迎致力于相關(guān)領(lǐng)域研究的單位和專家共同加入?！敝x更新表示，創(chuàng)新研究院正在積極對接重慶科技大市場等機(jī)構(gòu)，并得到國家國防科工局的支持，在璧山設(shè)立了國防科技工業(yè)局經(jīng)濟(jì)技術(shù)中心（原協(xié)作配套中心）西南工作部，搭建集科研政策咨詢、科技要素價值評估、科技資源共享、市場交易、技術(shù)轉(zhuǎn)移孵化等于一體的軍民兩用技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化交易平臺。

　　同時，創(chuàng)新研究院還在積極打造國家級軍民融合高端創(chuàng)新型孵化器。以科技型創(chuàng)業(yè)企業(yè)為服務(wù)對象，依托軍民融合產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，完善充實科技型中小企業(yè)共享服務(wù)平臺，挖掘優(yōu)秀軍民兩用技術(shù)成果，扶持和培育“民參軍”“軍轉(zhuǎn)民”科技成果產(chǎn)業(yè)化。

　　新體系打造軍民融合發(fā)展高地

　　謝更新說，以建設(shè)太空電站為契機(jī)，璧山將以承接國家重大科學(xué)工程為戰(zhàn)略布局，推動重大科學(xué)裝置集群落地，建設(shè)國家重點(diǎn)實驗室、新型研發(fā)機(jī)構(gòu)、知名企業(yè)研發(fā)中心、新型孵化器等科技平臺，創(chuàng)新引智，打造以太空電站為中心的新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)聚集區(qū)。除此之外，重慶大學(xué)在特種機(jī)器人、微納傳感器等軍民兩用技術(shù)上的成果也將在這里得到轉(zhuǎn)化。

　　“目前我們已成立得潤汽車電子研究院、眾泰新能源汽車研究院、黃桷樹智能傳感器研究院、瑞普智能機(jī)器人研究院4個專業(yè)研究院?！敝x更新說，創(chuàng)新研究院按照“1+10+N”創(chuàng)新體系建設(shè)?！?”即重慶軍民融合協(xié)同創(chuàng)新研究院，“10”指10個左右專業(yè)研究院，“N”即企業(yè)各類創(chuàng)新研發(fā)機(jī)構(gòu)，促進(jìn)40%以上規(guī)上工業(yè)企業(yè)建立研發(fā)機(jī)構(gòu)。

　　謝更新表示，研究院按照“發(fā)展一個、培育一個、成熟一個、啟動一個”的原則，選擇有影響力的龍頭企業(yè)或吸引大型軍民企業(yè)來璧山建立專業(yè)研究院。這樣能提升核心技術(shù)創(chuàng)新能力，引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展方向；又能以技術(shù)和產(chǎn)品為目標(biāo)，在創(chuàng)新能力突出、R&D投入占比高的中小企業(yè)建立研究所和企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心，提高企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。

　　同時，為了更好地促進(jìn)軍地合作，加速科研項目轉(zhuǎn)化落地，創(chuàng)新研究院還成立了軍民融合產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。以紅宇精工為理事長單位，聯(lián)合青山、嘉陵、虎溪電機(jī)等重點(diǎn)軍工企業(yè)和有能力、有基礎(chǔ)、有意向的民營企業(yè)成立璧山軍民融合產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，集聚優(yōu)勢資源，打造軍民融合發(fā)展高地。