【絶対知るべき！】　最先端テクノロジー「SBSP」とは何か？

　こんにちは。

　宇宙には様々な神秘があります。こんなに文明が進んでもなお、宇宙空間には謎が多くあります。

　私たちの見える範囲内では、スペースデブリと言われるロケットなどの残骸が地球の引力などによって地球の周りに多く存在します。

↓スペースデブリを詳しく知りたい人↓

　また、宇宙から来る光（太陽光）を活用した「太陽光発電」が、2010年前後から推奨され始めました。太陽光発電はSDGsの目標を達成するために重要な鍵を握っています。

　しかし曇りや雨といった天候不良の日と快晴の日とでは、発電量が大きく差が出ます。

　その課題を解決するという技術開発が今進められています。

　それが、「SBSP（Space-based solar power：宇宙太陽光発電）」です。

　SBSPとは、宇宙空間上で太陽光発電を行い、その電力を地球上に送るという技術的コンセプトです。遠隔地に電力を届けることができるワイヤレス電力伝送の方法の一つとして研究が進められています。

　宇宙太陽光発電というアイディアは、宇宙空間に配置した「発電衛星」と地上の「受信局」によって電力供給を行う、というものです。

　地球の衛星軌道上に設置した施設で太陽光発電を行い、その電力をマイクロ波またはレーザー光に変換して地上の受信局（構想では砂漠または海上に設置する）に送り、地上で再び電力に変換するという構想になっています。

　発電衛星と送電を中継する送電衛星を利用すれば夜間でも安定的に地上への電力供給が期待でき、無尽蔵の電力をほぼ24時間365日にわたって利用できます。

　この特徴からベース電力としての利用が可能である。なお、太陽電池による発電のかわりに、太陽熱を利用した汽力発電を利用することもでき、この場合は「宇宙太陽熱発電」と呼ばれます。また、発電施設の設置場所を軌道上ではなく、月面に固定することも可能です。
　

　大気圏外で発電し、大気の透過率の高い波長の電磁波に変換して地上へ届けた方が、損失が少なく効率が良くなり、安定供給が可能であると考えられています。

　これが太陽光発電と違って天候に左右されない点です。

　また、軌道によっては日没の影響も減らすことができる。地上での太陽光発電より「10倍程度の効率化」に繋がるという試算もあります。

　地球上に降り注ぐ太陽光のエネルギーは膨大で、地球に届く全ての太陽光を高効率でエネルギーにそのまま変換できれば、40分程度の受光で人類が用いている一年分のエネルギーをまかなうことができると理論的には試算されています。

　しかしながら、実際にそれを行おうとすると、上記の太陽光到達効率の問題に加え、用地確保と経済活動および自然環境保護のバランス、緯度・国土面積の国家間格差の問題もあって、容易ではないといえます。

　主な発電機構であるソーラーパネルの製造に必要なエネルギーを二酸化炭素排出量に変換し、地上での発電によりそれを取り戻そうとすると20 〜 30年の時間がかかると試算されています。

　化石燃料の消費低減の観点、また、温室効果ガス排出低減の観点からは、可能な限り常時ソーラーパネルが発電しているようにすべきであるのは自明といえます。

　宇宙太陽光発電の構想者は、そのような観点からエネルギー安定供給とエネルギー安全保障に対して大いに利点があると主張する。

　一方、地上にソーラーパネルを配置する場合と比べて桁違いの費用が必要で、施設の維持更新も現在あるいは近未来に予想される技術の範囲内では難しい。

　太陽光発電の効率を十分に引き上げることができれば、地上に設置した小面積の発電施設による短時間の発電で十分なエネルギー供給が得られるはずであり、宇宙太陽光発電にかける研究資源をそちらに振り向けたほうがよい、という主張もあります。

　宇宙太陽光発電は、1968年に初めて提唱されて以降、新エネルギー源として研究が行われ、オイルショック以降は各国で研究が大きく進んでいます。

　しかし、非常に大型のプロジェクトであり、必要となる資金も莫大であったため開発を止める国が多かったのです。日本は自国で算出するエネルギーが乏しいということもあり、1990年代から研究が盛んになり、マイクロ波送電、ビーム送電など必要となる基礎技術が開発されています。

　現在では、発電したエネルギーを地上に送ることは原理的には不可能ではなくなっています。

　ただし、打ち上げ (ロケット)（英語版）の膨大なコストがかかってしまうという問題があり、また、材料劣化対策、維持（メンテナンス）が困難、などの技術的課題・問題もまだ多く存在します。

　日本の計画では100キロワット級の実験的な衛星を2010年頃に打ち上げる予定であったが、実現していません。JAXAは研究を継続して行うことで2020年から2030年をめどに商用化を可能にすることを目標にしています。