宇宙太陽光発電
宇宙航空研究開発機構 (JAXA) の総合技術研究本部の研究チームは、2020 - 2030年の間の実用化を目指している。100万 kW級(現行の原子力発電所で、商用炉1基相当)の実用システムを実用化するために、マイクロ波による電力送電方式の部分試作実験、太陽光を直接レーザーに変換する研究とNASAリファレンスシステムに代わる方式の検討などを積極的に行っている。
2007年にJAXAが研究委託していたレーザー技術総合研究所、大阪大学レーザーエネルギー学研究センターの研究グループが、太陽光をレーザーに効率よく変換する技術の開発に成功している。開発されたのは神島化学工業製のセラミック増幅器で、レーザーへの変換効率は42%になった。
2009年に経済産業省とJAXAが、マイクロ波による長距離送電技術の開発・実験に着手すると発表。政府は新しいエネルギー源として2030年の商用化を目指している。きぼうや小型衛星を利用した軌道上での実証も考えられており、以前からその近傍での自動組み立て実験が考えられている。
2011年1月、三菱電機・京都大学・JAXAなどが、電力をマイクロ波に変換する技術の共同実証実験を同年春から開始すると発表した。実際に宇宙で行うのではなく、宇宙空間に条件を似せた空間においてマイクロ波を約10 m伝送させ、その伝送効率や条件などを研究する。
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、という主張もある。
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だ。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。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る。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る。
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する。
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、実現をみていない。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る。