地球并不是太阳能最理想的生长之地。日落和天气会导致太阳能电池板有相当多的停机时间。
但有一个地方离我们不远，那里阳光永不停歇。
少数研究人员，以及最近的日本公司清水，一直在为在月球上开发太阳能做准备。
清水公司在2013年，也就是日本2011年福岛核事故之后，开始着手这项计划。当时，日本的政治环境要求开发核电站的替代能源。清水公司的计划要求最早在2035年开始建造一个月球太阳能发电基地。该太阳能阵列将宽250英里，覆盖月球周长6800英里。他们称之为“月亮环”。
月球太阳能（LSP）阵列比地球大气层获得的太阳能密度更高，不受天气影响，并且可以将能量定向传输到面向月球的地球任何地方。理论上，LSP甚至可以满足我们100%的能源需求。按今天的标准，这大约是18 TW，到本世纪中叶可能达到24 TW。
微波传输
月球基地太阳能发电输送到地球的关键在于微波传输。太阳能可以以与雷达波束产生相同的方式，转化为微波。
这项技术已经存在了几十年，可靠且高效。几周前，国家空间学会（NSS）关于将微波能量从太空传输到太空的提案，在1月份由美国国务院主办的D3创新峰会上提出的想法中，被评为排名前1%的创意。
国家空间学会希望证明太空太阳能发电的可行性，美国政府也正认真将其视为一种先进的能源系统。尽管如此，太空能源仍需要大量的卫星绕地球运行。太空企业家埃隆·马斯克等人批评太空能源，原因很简单：将此类系统输送到太空的成本，将远远超过其在能量密度方面带来的任何好处。
月球能源：它是如何工作的
在上世纪70年代的阿波罗计划期间，休斯顿大学的大卫·克里斯韦尔博士一直在研究如何最好地利用月球物质。他发现，制造光伏电池所需的所有材料都存在于月球岩石和尘埃中。
换句话说，不需要从地球表面向太空运送大量原材料。相反，太空能源公司可以向月球运送设备，这些设备将负责制造更多的设备，如挖掘机、矿石加工机和专用机器人。加州的一名高中生最近在《New Space》杂志上发表了一篇论文，描述了一个能够自主利用月球物质制造太阳能电池板的自复制机器人工厂。
（图片来源：清水）
清水
（图片来源：清水）
克里斯韦尔的想法在70年代可能听起来很空想，但到了80年代，所有用于制造设备、机器人和大量光伏电池的技术都已经发明出来。
当然，月球太阳能阵列将是巨大的，但光伏电池本身可以非常薄，因为月球没有天气和空气。
同时也要考虑到，月球一半的区域在任何时候都处于阳光照射下，所以可以看出清水公司为何希望在月球周围建造阵列。这样的系统可以提供所需的24 TW能源，甚至更多。但与地球太阳能相比，LSP又如何呢？毕竟，地球太阳能根本不需要火箭发射。
在地球上
几乎每周，我们都会听说一个新的光伏发电厂。摩洛哥最近完成了其将成为地球上最大的太阳能热发电厂的三个阶段中的第一阶段。
摩洛哥的发电厂位于撒哈拉沙漠边缘，但即使是撒哈拉也会有大雨，或者时速堪比飓风的沙尘暴。因此，地球上的系统必须用玻璃和金属加固，这需要投入资金——如此多的资金，以至于在扩展到多个太瓦时，LSP变得更加实际。
在对LSP进行的一项经济评估中，克里斯韦尔根据当前地球太阳能的趋势不断更新，该系统建造费用大约为半万亿美元。而地球太阳能达到多个太瓦的成本大约是五倍。
有了LSP系统，可以不断添加新的射线束，为购买电力的新客户提供服务，而锚定在地球上的接收器将便宜且技术含量低。接入太空能源的社区将在指定的安全区域设置其接收器，而射线束系统将接收新的程序以供应该新接收区域。
此外，建造LSP还将带来在月球上建立基础设施的额外好处，包括一个有人居住的月球基地，它可以发展成一个殖民地，并作为更深层太空任务的集结点，包括人类探索和殖民火星。
