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隨著人口的急劇增長，地球人正面臨著日益嚴重的能源危機。從航太技術的角度看，除了向月球要氦-3作能源外，空間太陽能發電成為另一條解決人類能源危機的有效途徑。由此，建造太陽能發電衛星的計劃被提上了日程。
空間太陽能怎樣發電
開發太陽能發電衛星（Solar Power Satellite，簡稱SPS）或者空間太陽能發電（Space
Solar
Power，簡稱SSP），是尋求永久性能源的想法，它是1968年由美國工程師P杄Glaser首先提出的。其基本構想是在地球外層空間建立太陽能發電衛星基地，利用取之不盡的太陽能來發電，然後通過微波或鐳射將電能傳輸到地面的接收裝置，再將所接收的微波或鐳射能束轉變成電能供人類使用。這種構想的最大優點在於充分利用太陽發出的能量。
設想中的空間太陽能發電系統基本上由三部分組成：太陽能發電裝置、空間微波或鐳射轉換發射裝置和地面接收轉換裝置。太陽能發電裝置將太陽能轉換為電能；空間轉換裝置將電能轉換成微波或鐳射並利用天線向地面發送能束；地面接收轉換系統通過天線接收空間發來的能束，將其轉換成電能。整個過程是一個太陽能、電能、微波或鐳射、電能的能量轉變過程。
為了提高能束傳輸效率，目前擬使用微波送電，將來也可能使用鐳射。
空間太陽能發電計劃
自20世紀80年代以來，空間太陽能發電系統的工作受到了國際上的廣泛重視。技術實力雄厚的美國和能源資源短缺的日本，大力開展了SPS的各項工作；德國、俄羅斯等也投入了相當的研究力量。
美國 1977∼1980年，美國能源部和宇航局共同組織研究，投入2000萬美元對SPS計劃進行了概念研究並得出結論：實施SPS計劃不存在不可克服的技術困難。當時設計了一種稱為“參考係”的空間太陽能發電衛星系統：由六十塊太陽能面板組成，每塊長10千米，寬5千米，輸出電力500萬千瓦，總發電量3億千萬，以便使用這樣一顆發電衛星取代美國所有的地面發電設施。由於該系統過於龐大，需要鉅額投資（約3000億美元），1980年後中止了SPS計劃有組織的研究；但是與SPS相關的一些研究工作仍在進行中。
1995年，美國政府又重新重視這一問題的研究，美國航宇局成立了專門的研究組又一次對這一設想進行研究。此次研究與20世紀70年代末的研究有很大的區別，更加側重全面、細緻、科學地分析了經濟和技術的可行性，在方案上也有很大不同。以世界能源的儲備、需求及能源技術的發展為背景，在分析了21世紀的能源構成和電力價格後，研究組提出：
（1）全球對電力的需求大於對其他能源的需求，尤其是佔全球人口80%以上的發展中國家。隨著經濟的發展，電力的需求會越來越大，所以電力市場的前景看好。
（2）考慮到核聚變技術研究的現狀和發展速度以及現行能源的使用對環境的影響，在21世紀，空間太陽能發電將是人類唯一可行的大規模生產電能技術。
在發展SPS的方案方面，對“參考係”模式做了很大的修改。不是一開始就把空間太陽能發電系統搞得很大，而是採用漸進的發展模式。首先發展一個25萬千瓦規模的空間太陽能發電衛星（需要投資100∼150億美元），向國內外市場出售電力以回收資金和獲取利潤，然後再逐漸擴大太陽能空間發電衛星的規模。
據研究組的估計，在2010年以後，空間太陽能發電將實用化。研究組向美國政府提出建議：應當恢復對空間太陽能發電系統的研究。同時研究組還提出了六種較為可行的方案，如光伏電池發電的太陽塔；地球同步軌道發電，通過中軌道或低軌道中繼衛星輸電等。
日本 日本宇宙科學研究所于1987年成立SPS太陽能發電衛星研究組，在他們的SPS研究組下又分成13個專題小組開展系統和技術及對環境影響兩個方面的研究。
在吸取美國SPS發電衛星的經驗基礎上，該研究組強調了發電衛星研究的實際性和應用性，提出了兩個SPS空間發電衛星模型。一個是利用熱動力機械發電的“可儲存能源的軌道發電站”（ESOPS），功率為70兆瓦。另一個是利用太陽能電池發電的SPS
2000，功率為10兆瓦。1993年完成了SPS 2000衛星的模型設計。
SPS
2000衛星呈正三角形棱柱形狀，象座窩棚。邊長336米，柱長303米。三角柱的兩側佈滿太陽能電池，朝著地球的這一面的中央放置著邊長為132米的正方形送電天線。其運行的軌道選擇為距地1100千米，軌道傾角為0°。發電衛星的組成，除上述的發電、集電及送電部分外，還有通信、控制的部分，衛星骨架的結構部分，以及用於組裝和維護用的機器人等，總重量約為240噸。準備採用大型火箭分16次發射，然後再在太空將其組裝起來。
日本曾對建造空間太陽能發電系統過於樂觀，原計劃2000年以前就將SPS
2000衛星發射到太空。在20世紀90年代，日本建造了空間太陽能發電系統的地面配套設施，並先後與4個赤道國家（坦尚尼亞、巴布亞紐幾內亞、巴西和印度尼西亞）的政府簽定了在這些國家建立地面微波接收站的協議。日本還和這些國家的一些科研機構、大學簽定了合作協議，共同研究、開發空間太陽能發電技術。
1997年日本科學技術廳發表了“未來30年科學技術預測”的研究報告，對影響人類發展的一些重大科學技術事件進行了預測。其中講到，到2020年，太陽能空間發電站將在太空建成。
德國 德國提出了一項歐洲計劃，稱為GSEK，即全球太陽能方案。該計劃將演示在太空軌道上組裝可伸縮的大型結構的工作，為建造太陽能發電衛星做準備，同時考察能源定向發射對生物和大氣環境造成的影響。計劃在2005年將太陽能發電衛星系統發射至地球低軌道運行，系統的功率達到1兆瓦水準。該計劃還提出了與此相配套的全球鄉村電氣化方案，以促進發展中國家使用來自空間的能源。
蘇聯 蘇聯的SPS研究方案，包括建造一顆功率為250∼500千瓦的小型太陽能發電衛星進行初步實驗，然後在地球同步軌道上設置一座5兆瓦的發電衛星進一步實驗。技術研究項目包括定向天線網和接收天線的研究等。同時還計劃進行波束能源在空間使用及傳輸的各種實驗。
國際組織 由於SPS方案具有商業價值，可得到工業界的支援，因而國際上越來越重視SPS計劃的發展。1991年在巴黎召開了太陽能空間發電衛星的國際會議。1992年在美國召開了太陽能發電衛星最重要的配套技術之一的微波輸電的第一次會議。在歐洲，法國電力學會探討了空間的電力輸送問題。1997年8月，在加拿大蒙特利爾，舉行了第四屆國際空間能源利用會議（SPS’97）和第三屆國際無線輸電會議。
1995年夏季，來自16個國家的國際航太界知名人士在國際空間大學進行了題為“2020年發展遠景”（Vision
2020）的研究，並撰寫了研究報告。該研究得到了美國宇航局和加拿大空間局的支援，歐空局對研究結果也非常重視，並把部分內容吸收進歐空局的航太發展遠景預測報告。該報告提出了四項基本計劃，其中一項是發展SPS太陽能發電衛星系統，並預計2010∼2020年太陽能發電衛星開始進入實用階段。
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