نظرة عقلانية إلى الطاقة الشمسية الفضائية والحرارية

تداول الأسهم يعتمد على تقارير محللي “جين كيلين”؛ موثوقة، احترافية، في الوقت المناسب، شاملة—ساعدك على اكتشاف فرص الموضوعات ذات الإمكانات!

本报记者 殷高峰 向炎涛

منذ بداية هذا العام، أصبحت الطاقة الشمسية الفضائية بؤرة تركيز مزدوجة بين التكنولوجيا ورأس المال عالميًا. من المخططات الطموحة للطاقة الفضائية التي تتسابق الدول على وضعها، إلى الطلب الصلب على الكهرباء الذي ولّدته طفرة صناعة الفضاء التجاري، وصولًا إلى الترحيب الحار من سوق رأس المال—تشابكت قوى متعددة وحدث تردد/تآزر فيما بينها، ما دفع شكل الطاقة هذا إلى دائرة الضوء.

في الوقت الراهن، ما هي المسارات التقنية المتاحة فعلًا للطاقة الشمسية الفضائية؟ وما مدى درجة تجاريتها الحقيقية؟ ومع موجة الحماس المتدفقة، كيف ينبغي للصناعة أن تبقى يقظة؟ قال عدة أشخاص مطّلعين في القطاع إن تحقيق الطاقة الشمسية الفضائية حقًا نطاقًا واسعًا لـ“التقاط القمر من تسعة أعماق السماء (九天揽月)” يعتمد أساسًا على نضج وموثوقية التكنولوجيا، وعلى إمكانية الوصول إلى التكاليف.

الصناعة تقف على قمة الموجة

تشير الطاقة الشمسية الفضائية إلى استخدام تقنيات الخلايا الشمسية الكهروضوئية في بيئات خارج الغلاف الجوي مثل مدارات الفضاء والقمر للحصول على الطاقة، ثم نقل الكهرباء إلى الأرض عبر طرق لاسلكية، أو تزويد مرافق مثل الأقمار الصناعية في المدار ومحطات الفضاء ومراكز بيانات فضائية بالطاقة.

في الواقع، بالنسبة لمجال الفضاء الجوي، فإن الخلايا الشمسية ليست شيئًا جديدًا؛ فقد طال اقترانهما بوقت طويل. منذ عام 1958، عندما قامت الولايات المتحدة بإطلاق القمر الصناعي “فايونير 1” لأول مرة محمّلًا بخلايا كهروضوئية دخلت إلى الفضاء، لتبدأ بذلك تاريخ تطبيق تقنيات الخلايا الكهروضوئية في الفضاء؛ وفي الثمانينيات من القرن الماضي، اعتمدت الصين أيضًا صفيفات خلايا شمسية صلبة لتزويد قمر “الشرق الأحمر-4” بالطاقة، ما وضع أساسًا مبكرًا لقطاع الخلايا الشمسية في الفضاء لدى الصين.

لكن ما أشعل هذه الجولة من الحماسة، هو النمو الانفجاري للصناعة الفضائية التجارية في السنوات الأخيرة، الذي وفّر أقوى دافع للطلب. تسارع واضح في بناء مدارات الأقمار الصناعية منخفضة الارتفاع، وتستمر في إطلاق احتياجات تطبيقات مثل الاتصالات والاستشعار عن بُعد والملاحة. وفي الوقت نفسه، انخفضت تكلفة إطلاق الصواريخ التجارية بشكل كبير، وتحسّنت قدرة إدخالها إلى المدار بصورة واضحة، ما يجعل المهمات ذات عمر أطول في المدار وحمولات أكثر تعقيدًا أمرًا معتادًا، ويولّد طلبًا غير مسبوقًا على أنظمة إمداد طاقة مستقرة وفعّالة وذات دوام طويل؛ ومن هنا أصبحت الطاقة الشمسية الفضائية تقف على موجة ازدهار صناعي.

ومن منظور أبعد، فإن الجمع بين الفضاء التجاري وقدرة الحوسبة في الفضاء يفتح لسوق الخلايا الشمسية مجالًا واسعًا لم يسبق له مثيل. ذكر أحد العاملين التقنيين في شركة فضائية أن الأقمار الصناعية في المستقبل لن تكون مجرد “تصوير وترسل البيانات”، بل ستكون مثل “مراكز بيانات في الفضاء” تتولى مهام تشمل تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي في المدار، والحوسبة الطرفية منخفضة التأخير، والحمولات الفضائية عالية استهلاك الطاقة، والحوسبة التعاونية بين عدد كبير من الأقمار الصناعية في تشكيلات مدارية—وكل ذلك يضع متطلبات مقلِبة على إمدادات الطاقة.

أما في عام 2025، فقد أصبحت عدة تطورات محورية نقطة انعطاف في تطوير الطاقة الشمسية الفضائية: حقق مشروع الصين “جودّي (逐日工程)” إنجازًا يتمثل في نقل نقل الطاقة اللاسلكي من مدارات تبعد 36 ألف كيلومتر إلى الأرض وإضاءة المصابيح، وبالتزامن وصلت كفاءة توليد الكهرباء بالخلايا الشمسية في المدار إلى 8.6 أضعاف ما على الأرض؛ كما قامت عدة صواريخ قابلة للاسترداد بإتمام التحقق من تقنيات حاسمة.

“إن صعود الطاقة الشمسية الفضائية إلى دائرة الاهتمام ليس أمرًا عَرَضيًا؛ فالسبب الأساسي هو نتيجة تضافر ثلاثة عوامل: ‘اختراق تقني + تلاعب رأسمالي + توقعات سياسات’.” قال تشنغ تيانهونغ، المحلل الأعلى في “شنغهاي نونغسي” (Shanghai Metals Market).

التجارية طريقها طويل وشاق

وفقًا لما يورده العاملون في المجال، فإن ظروف درجات الحرارة القصوى والبيئة شديدة الإشعاع والبيئة فائقة التفريغ في الفضاء تفرض متطلبات قاسية جدًا على إمداد الطاقة، كما أن خصوصية مهمات الفضاء تتطلب أن يتسم إمداد الطاقة باستقرار طويل الأجل وموثوقية. ولكي تنجح الطاقة الشمسية الفضائية في تحقيق تجارية فعلية، ما تزال تواجه تحديات كبيرة.

مع اشتعال الحماس حول المفهوم، أصبحت القناعة المشتركة في القطاع أكثر وضوحًا: في الوقت الحالي، لا يزال إجمالي تقنيات الطاقة الشمسية الفضائية عالميًا في مرحلة الاستكشاف والتحقق المبكر، ولم يحن الوقت بعد لتثبيت مسار تقني رئيسي.

据了解，目前太空光伏的主要技术路线包括三结砷化镓、P型异质结、钙钛矿叠层电池等。公开资料显示，早在2000年，三结砷化镓电池已经用于卫星发射，虽然发电效率能达到30%，但成本高达1000元/W，只能供军方和高端卫星使用。

“إن اختراق التقنية يخفض عتبة قابلية التجارية، وهذا هو السبب الأكثر جوهرية.” حلل تشنغ تيانهونغ. “في الماضي كانت الطاقة الشمسية الفضائية تعتمد على خلايا كهروضوئية من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) باهظة الثمن، وكانت تكلفة كل واط مرتفعة جدًا. أما تطبيق تقنية خلايا الهجين من النوع P فقد خفّض تكلفة الطاقة الشمسية الفضائية نظريًا بشكل ملحوظ، وخفض بشكل كبير تكلفة نشر الأقمار الصناعية، ما يجعل الطاقة الشمسية الفضائية تقفز خطوة من ‘مفهوم خيالي’ إلى ‘تنفيذ واقعي’.”

قال تشي هاي شين، الرئيس التنفيذي لشركة “ينكو جينشن الميكانيكية المحدودة” (Yingkou Jincheng Machinery Co., Ltd.): إن الأقمار الصناعية في الفضاء التجاري عادة أصغر حجمًا، ولا تتطابق متطلبات عمر الخلايا الشمسية ووزنها بالضرورة تمامًا مع متطلبات الأقمار العسكرية أو الأقمار ذات الاستخدامات الخاصة، ما يوفّر مساحة تطبيقية واقعية لمسارات تقنية يمكن التحكم في تكلفتها بشكل أفضل.

يرى عدة أشخاص مطّلعين في المجال أن خلايا الهجين من النوع P في تقنيات الإنتاج المتاحة حاليًا تحقق توازنًا نسبيًا بين الكفاءة، والوزن الخفيف، ومقاومة الإشعاع؛ وقد تصبح خيارًا مهمًا في مرحلة الانتقال نحو التجارية.

رغم أن الآفاق تبدو واعدة، لا تزال التحديات قائمة. اعترف أحد العاملين في مجال البحث والتطوير في شركة ضمن قطاع الخلايا الشمسية بأن أي تقنية جديدة تحتاج إلى المرور بعمليات تحقق طويلة ومشددة في بيئات الفضاء منخفضة التكلفة لا تزال بحاجة إلى النضج. حاليًا، بعد تحقق طويل في المدار، لا تزال خلايا زرنيخيد الغاليوم عالية الموثوقية هي الاختيار الرئيسي للعديد من المهام. وفي الوقت الحالي، تعتمد إنتاج الطاقة الشمسية الفضائية غالبًا على دفعات صغيرة وبإنتاج مخصص. ولكي تتحقق تجارية حقيقية، يجب إنشاء قدرة إنتاج دفعات مستقرة، وسلاسل توريد معيارية، ونظام رقابة جودة يشمل عملية الإنتاج كاملة.

كما يتبنى شين وينتشونغ، مدير معهد أبحاث الطاقة الشمسية في جامعة جياوتونغ شانغهاي، موقفًا حذرًا. ويرى أن مفهوم الطاقة الشمسية الفضائية في الوقت الحالي يتمثل أكثر في تناوب بؤر التمويل/الاهتمام، في حين أن الخلايا الشمسية الفضائية عالية الكفاءة المبنية على السيليكون لا تزال تقنية متقدمة. وخلال السنوات الثلاث إلى الخمس القادمة، ربما تكون في مرحلة احتضان المفهوم؛ أما إذا كانت هناك حاجة لتهيئتها لتصبح قطبًا جديدًا للنمو فقد يتطلب ذلك 8 إلى 10 سنوات.

“مهما كان مسار التقنية، فإن الوصول الحقيقي إلى أرض الواقع لا ينفصل عن افتراض واحد—قدرة تصنيع عالية الكفاءة قابلة للنقل والتكرار، إلى جانب نظام تحقق طويل الأجل للموثوقية.” قال ليو ييانغ، الأمين التنفيذي لاتحاد صناعة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في الصين.

تخطيط استباقي من الشركات المدرجة

في مواجهة هذا البحر الأبيض الجديد ذي الإمكانات اللامحدودة للطاقة الشمسية الفضائية، بدأت الشركات المدرجة في سلسلة الصناعة بالفعل تخطيطًا استباقيًا وتحديات اختراق تقنية.

كانت شركة “لونجي جرين إنرجي تكنولوجي المحدودة” (LONGi Green Energy Technology Co., Ltd.) تتعاون مع مؤسسات بحثية فضائية ذات صلة منذ عام 2022 لتأسيس “مختبر الطاقة المستقبلية والفضاء” (Future Energy Space Lab)، ملتزمة بدفع التحقق الفضائي وتطوير تطبيقات تقنيات الخلايا الشمسية المتقدمة.

ذكرت شركة “سو تشو تشونلاي للخلايا الشمسية والمواد الجديدة المحدودة” (Suzhou Trina Solar Co., Ltd.) على منصة تفاعل المستثمرين أن لديها منتجات ظهرية/لوحات خلفية (backsheet) يجري تكييفها لتطوير التغليف لِـ وحدات الخلايا الشمسية الفضائية وإجراء التجارب. وبالنسبة لمنتجات الغشاء الحِبْري (البيروفسكايت) وثنائي/متعدد الطبقات مع السيليكون الكريستالي التي يجري تطويرها حاليًا، فمن المتوقع في المستقبل تطبيقها في سيناريوهات متنوعة مثل الفضاء.

في الأيام القليلة الماضية، استثمرت شركة “هاينان جوندا للطاقة الجديدة المحدودة” (المشار إليها فيما يلي بـ “جوندا”) خارجيًا عبر الاكتتاب/المشاركة في ملكية شركة “شنغهاي شينغيي شينِنغ تكنولوجي المحدودة” (Shanghai Xingyi Xineng Technology Co., Ltd.)، بهدف اغتنام فرصة تطور تكوين شبكات الأقمار الصناعية منخفضة المدار وقدرة الحوسبة في الفضاء عالميًا. ومع ذلك، حذّر مسؤولون لدى شركة جوندا أيضًا من أن درجة تخصيص منتجات قطاع الطاقة الشمسية الفضائية مرتفعة، وفترة التحقق طويلة؛ كما أن الأعمال ذات الصلة لا تزال في الوقت الحالي ضمن مرحلة التطوير التقني والتحقق الأولي، ويجب أيضًا إنجاز التحقق في المدار للمنتجات المتعاونة.

قال تشي هاي شين إنه ينبغي التعامل بعقلانية مع سخونة الطاقة الشمسية الفضائية. ورغم أن حجم سوقها كبير جدًا، فإن إطلاق القدرة الإنتاجية سيكون تدريجيًا. وبالمقارنة مع محطات الخلايا الشمسية على الأرض، تحتاج الطاقة الشمسية الفضائية إلى متطلبات أعلى لمواد التغليف الجديدة ومقاومة الإشعاع، كما تفرض متطلبات أعلى أيضًا على العمليات والمعدات ذات الصلة. وكل ذلك يجب أن يقوم على أساس تشغيل بتكلفة منخفضة. ويتمثل اتجاه تطور الطاقة الشمسية الفضائية في المستقبل في، مع تلبية احتياجات الكهرباء للأقمار الصناعية، تحسين استقرار أداء المنتجات باستمرار، وخفض التكاليف أكثر.

في رحلة الطاقة التي تتجه نحو النجوم والبحر الواسع، اجعل التقنية أساسًا، واجعل العقلانية هي المقود. “حاليًا، يفوق الترويج قصير الأجل التنفيذ الفعلي على الأرض، ومن منظور طويل الأجل، تمتلك الطاقة الشمسية الفضائية قيمًا استراتيجية، وليست بالضرورة ‘برجًا في الهواء’ بالكامل.” قال تشنغ تيانهونغ. “من جهة، تستطيع الطاقة الشمسية الفضائية حل مشاكل التقطع والإقليمية في الطاقة الشمسية على الأرض؛ ومن خلال توليد الكهرباء دون توقف على مدار 24 ساعة، فإن ذلك يحمل أهمية استراتيجية كبيرة لتحول الطاقة عالميًا. ومن جهة أخرى، تواجه الطاقة الشمسية الفضائية في الوقت الحالي العديد من الاختناقات مثل انخفاض كفاءة نقل الميكروويف، وصعوبة نشرها على نطاق واسع، وكبر حجم الاستثمار الرأسمالي، وضرورة الانتظار لبعض الوقت للاختراقات التقنية. لذلك يلزم التعامل بعقلانية مع سخونة الطاقة الشمسية الفضائية: يجب الانتباه إلى إمكاناتها طويلة الأجل، وفي الوقت نفسه الحذر من مخاطر الترويج قصير الأجل.”

		إعلان 新浪: هذه الرسالة منقولة من وسائل إعلام متعاونة مع 新浪، وقد نُشرت على موقع 新浪 وذلك بهدف نقل معلومات إضافية، ولا يعني ذلك موافقتنا على وجهات نظرها أو تأكيدًا لوصفها. محتوى المقالة للاطلاع فقط ولا يشكل نصيحة استثمارية. يتحمل المستثمرون مسؤولية قراراتهم ومخاطرهم بأنفسهم.

معلومات هائلة وتفسير دقيق، كل ذلك موجود في تطبيق Sina Finance (新浪财经APP)

المسؤول: جاو جيا