Ver una forma racional de entender el calor fotovoltaico espacial

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Reportero de la Agencia de Noticias: Yin Gaofeng, Xiang Yantao

Desde principios de este año, la energía solar espacial se ha convertido en el centro de atención tanto de la tecnología mundial como del capital. Desde los grandes planes de energía espacial que los países están implementando, hasta la demanda rígida de electricidad impulsada por la explosión de la industria de la aviación comercial, pasando por el fervor del mercado de capitales, múltiples fuerzas se entrelazan y resuenan, llevando esta forma de energía al centro de la atención.

¿Cuáles son las rutas tecnológicas actuales de la energía solar espacial? ¿Cuál es su verdadero nivel de comercialización? Ante la creciente popularidad, ¿cómo debe la industria mantener la claridad? Varios expertos entrevistados han señalado que, para que la energía solar realmente logre una “captura de la luna en nueve días” a escala, su base sigue siendo la madurez y fiabilidad de la tecnología, así como la accesibilidad de los costos.

La industria en la cresta de la ola

La energía solar espacial se refiere a la utilización de la tecnología fotovoltaica para obtener energía en entornos extraterrestres como la órbita espacial o la Luna, y transmitir electricidad a la superficie de forma inalámbrica, o suministrar energía a satélites en órbita, estaciones espaciales, centros de datos espaciales y otras instalaciones.

De hecho, para el campo aeroespacial, la energía solar no es algo nuevo; ha estado vinculada durante mucho tiempo. Ya en 1958, el satélite estadounidense “Pioneer 1” fue el primero en llevar células fotovoltaicas al espacio, marcando el inicio de la historia de la aplicación de la tecnología fotovoltaica en el espacio; en la década de 1980, el satélite chino “Dongfanghong 4” también utilizó un arreglo de paneles solares rígidos para su alimentación, estableciendo una base temprana para la fotovoltaica en la industria aeroespacial china.

Lo que realmente ha encendido esta ola actual es el crecimiento explosivo de la aviación comercial en los últimos años, que ha proporcionado la demanda más directa para la energía solar espacial. La construcción de constelaciones de satélites en órbita baja ha acelerado notablemente, y la demanda de aplicaciones en comunicación, teledetección y navegación sigue liberándose. Al mismo tiempo, el costo de lanzamiento de cohetes comerciales ha disminuido drásticamente, y la capacidad de inserción en órbita ha mejorado significativamente, convirtiendo la vida útil más larga en órbita y tareas de carga útil más complejas en la norma, lo que ha generado una demanda sin precedentes de sistemas de suministro de energía estables, eficientes y duraderos, llevando así a la energía solar espacial a la cresta de la ola industrial.

Desde una perspectiva más a largo plazo, la combinación de la aviación comercial y la computación espacial está abriendo un mercado sin precedentes para la industria fotovoltaica. Un técnico de una empresa aeroespacial ha declarado que los satélites del futuro ya no serán solo “cámaras y transmisores de datos”, sino que serán similares a “centros de datos en el espacio”, encargándose de tareas que incluyen el entrenamiento de modelos de inteligencia artificial en órbita, computación en el borde de baja latencia, cargas útiles de alta energía a bordo, y computación colaborativa a gran escala en constelaciones, todas las cuales requieren un suministro de energía disruptivo.

Y en 2025, múltiples avances clave se convertirán en un punto de inflexión para el desarrollo de la energía solar espacial: el “Proyecto de Captura Solar” de China logrará transmitir electricidad de forma inalámbrica desde una órbita de 36,000 kilómetros a la superficie y encenderá lámparas, con una eficiencia de generación de energía solar en órbita que alcanzará 8.6 veces la de la superficie; múltiples cohetes recuperables completarán la verificación de tecnologías clave.

“Que la energía solar espacial se convierta en un tema candente no es mera coincidencia, el núcleo es el resultado de la superposición de ‘rupturas tecnológicas + especulación de capital + expectativas políticas’,” dice Zheng Tianhong, analista senior de fotovoltaica en Shanghai Metal Network.

Caminos difíciles hacia la comercialización

Expertos de la industria informan que las extremas temperaturas, la intensa radiación y el alto vacío en el espacio imponen requisitos extremadamente rigurosos para el suministro de energía, mientras que la naturaleza especial de las misiones espaciales exige que el suministro de energía sea a largo plazo, estable y fiable. La energía solar espacial aún enfrenta desafíos significativos para su comercialización exitosa.

En medio de la popularidad del concepto, el consenso en la industria se vuelve cada vez más claro: actualmente, la tecnología fotovoltaica espacial a nivel global todavía se encuentra en las primeras etapas de exploración y validación, lejos de establecer una ruta tecnológica dominante.

Se ha informado que las principales rutas tecnológicas de la energía solar espacial incluyen células de arseniuro de galio de triple unión, heterouniones P y células apiladas de perovskita, entre otras. Según datos públicos, ya en 2000, las células de arseniuro de galio de triple unión se utilizaron en lanzamientos de satélites, aunque su eficiencia de generación de energía puede alcanzar el 30%, su costo es de hasta 1000 yuanes/W, y solo puede ser utilizada por el ejército y satélites de alta gama.

“Las rupturas tecnológicas han reducido el umbral de viabilidad comercial, esta es la razón más fundamental,” analiza Zheng Tianhong, quien explica que la energía solar espacial dependía anteriormente de costosas células de arseniuro de galio, cuyo costo por vatio era extremadamente alto; sin embargo, la aplicación de la tecnología de células de heterounión P ha permitido que el costo teórico de la energía solar espacial disminuya significativamente, reduciendo drásticamente los costos de despliegue de satélites, dando un paso de “concepto de ciencia ficción” a “realidad”.

Qi Haishen, CEO de Yingkou Jincheng Machinery Co., Ltd., explica que los satélites de aviación comercial suelen ser más pequeños, y los requisitos de duración y calidad de la fotovoltaica no son completamente los mismos que los de los satélites militares o de uso especial, lo que proporciona un espacio de aplicación realista para rutas tecnológicas con costos más controlables.

	Varios expertos de la industria consideran que las células de heterounión P han logrado un equilibrio relativamente bueno entre eficiencia, ligereza y resistencia a la radiación en la tecnología de producción en masa actual, y podrían convertirse en una opción importante en la fase de transición hacia la comercialización.

	Aunque el futuro parece prometedor, los desafíos persisten. Un investigador de una empresa fotovoltaica admite que cualquier nueva tecnología necesita pasar por una larga y rigurosa verificación en el ambiente espacial, y los procesos de producción de bajo costo aún deben madurar. Actualmente, después de una larga verificación en órbita, las células de arseniuro de galio, que son altamente fiables, siguen siendo la opción dominante para muchas misiones. En la actualidad, la producción de energía solar espacial se basa principalmente en pequeñas cantidades y personalización, y para lograr una verdadera comercialización, es necesario establecer una capacidad de producción en masa estable, una cadena de suministro estandarizada y un sistema de control de calidad en todo el proceso.

	Shen Wenzhong, director del Instituto de Investigación Solar de la Universidad de Jiaotong de Shanghai, también tiene una actitud cautelosa. Considera que el concepto de energía solar espacial actualmente es más un tema de rotación de capital, y la fotovoltaica espacial de silicio eficiente sigue siendo tecnología de vanguardia. En los próximos 3 a 5 años, puede estar en una fase de incubación de concepto, y puede requerir de 8 a 10 años para cultivarse como un nuevo polo de crecimiento.

	"Independientemente de la ruta tecnológica, realmente llegar a la implementación depende de un prerrequisito: una capacidad de fabricación eficiente y replicable, y un sistema de verificación de fiabilidad a largo plazo," dice Liu Yiyang, secretario ejecutivo de la Asociación de la Industria Fotovoltaica de China.

	Disposición prospectiva de empresas que cotizan en bolsa

	Frente a este nuevo océano azul de potencial ilimitado que representa la energía solar espacial, las empresas cotizadas en la cadena industrial ya han comenzado a realizar disposiciones prospectivas y a abordar desafíos tecnológicos.

	Longi Green Energy Technology Co., Ltd. ya colaboró en 2022 con instituciones de investigación aeroespacial relevantes para establecer el Laboratorio de Energía Futuro Espacial, dedicado a promover la verificación y desarrollo de aplicaciones de tecnología fotovoltaica avanzada.

	Suzhou Zhonglai Photovoltaic New Material Co., Ltd. ha declarado en la plataforma de interacción con inversionistas que la empresa está desarrollando productos de respaldo adaptados a la encapsulación de módulos fotovoltaicos espaciales y experimentos. Actualmente, los productos de células de perovskita y silicio apilados en desarrollo continuo tienen la esperanza de aplicarse en diversos escenarios espaciales en el futuro.

	Recientemente, Hainan Junda New Energy Technology Co., Ltd. (en adelante, "Junda Co., Ltd.") ha invertido en acciones de Shanghai Xingyi Xinneng Technology Co., Ltd., con el objetivo de aprovechar las oportunidades de desarrollo de la red de satélites de órbita baja y la industria de computación espacial a nivel global. Sin embargo, un responsable de Junda Co., Ltd. también ha advertido que el nivel de personalización de productos en el campo de la energía solar espacial es alto, y el ciclo de verificación es largo; los negocios relacionados actualmente se encuentran en la etapa de desarrollo tecnológico y verificación preliminar, y los productos de colaboración también deben completar la verificación en órbita.

	Qi Haishen señala que es necesario tener una visión racional sobre el auge de la energía solar espacial; aunque su mercado es grande, la liberación de capacidad es gradual. En comparación con las plantas de energía fotovoltaica en tierra, la energía solar espacial tiene una alta demanda de nuevos materiales de encapsulación, materiales resistentes a la radiación, etc., y también plantea mayores exigencias sobre los procesos y equipos relacionados, todo lo cual necesita establecerse sobre una base de operación de bajo costo. La tendencia futura del desarrollo de la energía solar espacial es, bajo el requisito de satisfacer la demanda de electricidad de los satélites, mejorar continuamente la estabilidad del rendimiento del producto y reducir aún más los costos.

	En el camino hacia el vasto mar de estrellas, se debe fundamentar en la tecnología y guiarse por la racionalidad. "Actualmente, la especulación a corto plazo supera la implementación real, pero a largo plazo, la energía solar espacial tiene su valor estratégico, no es completamente un 'castillo en el aire'," dice Zheng Tianhong. Por un lado, la energía solar espacial puede resolver los problemas de intermitencia y regionalidad de la energía fotovoltaica terrestre, generando electricidad de manera continua durante 24 horas, lo que tiene un importante significado estratégico para la transición energética global; por otro lado, la energía solar espacial aún enfrenta muchos obstáculos, como la baja eficiencia de transmisión de microondas, la dificultad de despliegue a gran escala, la enorme inversión de capital y la necesidad de tiempo para las rupturas tecnológicas. Por lo tanto, es necesario tener una visión racional sobre el auge de la energía solar espacial, prestando atención tanto a su potencial a largo plazo como a los riesgos de la especulación a corto plazo.

		
		
		

		

		
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Editor: Gao Jia