封面新闻记者 马晓玉

在新疆哈密，一个长60米、宽40米的巨型飞艇于9月19日至21日悄然升空。它不是普通的飞艇，而是目前世界上最大的浮空风电装置——S1500型浮空风力发电系统，设计功率达1兆瓦。

几乎同时，在北京，一个面积相当于12个标准篮球场的5000平方米“空中捕风伞”正式启运前往内蒙古测试。发电功率也是兆瓦级。

十天内，中国在高空风力发电领域的两项重大进展，标志着我国高空风电迈入兆瓦级测试新阶段。高空风力发电即是利用能自主停留空中的“飞行器”，捕获300米以上高空风能，实现风能与电能转换的新能源技术。目前主要有陆基和空基两种技术路线。

S1500型浮空风力发电系统。图据北京临一云川能源技术有限公司公众号

形似飞艇的“空中发电站”

空基高空风力发电，即发电机悬于空中，把轻型风力发电机搭载在轻量级飞行器（如飞艇、无人机、风筝）上飞行，空中发电。

9月19日至21日，在新疆哈密淖毛湖基地，由北京临一云川能源技术有限公司研制的S1500型浮空风力发电系统，顺利完成了戈壁工况总装、构形保压测试、昼夜强风放收等一系列预定试验科目。

S1500系统长60米、宽40米、高40米，外形酷似飞艇，设计功率1兆瓦（MW），是目前世界上最大的浮空风电装置。其主气囊与环翼形成巨型涵道，搭载12套100千瓦发电机组，利用高空稳定强风驱动叶轮，再通过系留线缆将电能稳定输送至地面。

在材料与成本控制方面，该系统实现了颠覆性突破。相较于传统风电需建设数百吨级塔筒和混凝土基础，S1500通过浮空设计省去大型支撑结构，材料消耗减少40%（相当于节省200吨钢材），度电成本降低30%。特制“电力脐带”系留缆绳兼具承重与输电功能，可承受上百吨拉力并实现千米级高压电力传输，解决了高空发电的能源输送瓶颈。

系统还集成了智能姿态控制系统，可根据风向自动调整倾斜角度，在戈壁强风环境下仍能保持±3°的姿态精度；极端天气应对机制通过自动降高或回收至地面掩体，可抵御17级台风。

该公司后续还将在国内多地开展多环境、多场景验证，计划2026年实现批量生产并交付首批用户并网发电。

大型伞梯式陆基高空风力发电关键技术及装备。图据中国能建中电工程公众号

5000平方米“空中捕风伞”

与空基技术不同，陆基高空风力发电，即发电机置于地面，把本身不发电的轻量级飞行器（如伞梯、无人机）置于空中捕获风能，通过飞行组件捕捉风能带动缆绳往复牵引地面发电机转盘旋转，从而产生电能。

9月26日，由中国能建中电工程牵头的国家重点研发计划“大型伞梯式陆基高空风力发电关键技术及装备”项目全球最大高空风力发电做功伞在京启运。

此次交付启运的做功伞是空中组件的核心设备，展开面积达5000平方米，相当于12个标准篮球场，可在500-5000米高度范围内往复捕获风能并带动地面发电设备发电。

中国能建首席科学家罗必雄强调：“这一项目试验标志着我国高空风力发电由千瓦级向兆瓦级迈进，高空风能捕获从1000米向3000米，甚至5000米迈进，未来可极大带动航空、能源、环保等高空风能相关产业的发展。”

此次启运的做功伞将运往内蒙古自治区阿拉善盟左旗，正式开展现场放飞试验测试工作。

高空风电何以成为能源新宠？

近年来，传统的风力发电技术受限于地形、气候等多种因素，其发展潜力和效率受到了一定的限制。而距地面500米至10000米的高空风能是人类迄今还没有开发利用的新能源。这是一种储量丰裕、分布广泛的可再生清洁能源。

国外环境和气候科学家的研究报告指出，高空中蕴藏的风能超过人类社会总需能源的100多倍。高空风的特点是风速高、分布广、风向稳定、常年不断，具有很高的能源开发价值。

在风能资源丰富的风力发电站区域，地面风力也远小于高空，地面附近的风力密度低于每平方米1千瓦。而在高空区域，风力密度则可以达到每平方米5至10千瓦，甚至更高。

根据风力发电的基本原理，风中的能量与风速的三次方成正比。中国科学院空天信息创新研究院浮空器高空发电项目负责人宫泽奇曾解释说，这意味着，风速增加1倍时，风中的能量增加到8倍，3倍风速则意味着高达27倍的能量。因此，风速快的地方是理想的风力发电场。

我国是世界高空风能资源丰富的国家之一，内蒙古、甘肃北部、东南沿海等地区低空风能最富集，而高度在5000米以上时，我国大部分地区的风能密度均超过每平方米1千瓦。采集高空风能可以获得清洁、低成本以及高稳定性的风电，这使得高空风能的发电效率远高于地面风电。

“相比较常规陆上风电，高空风电可节约95%的占地，减少90%的用钢，并可使度电成本降低30%，同时可串联多个飞行器，在大型化、商业化上具有明显优势。”罗必雄表示。

近年来，我国在高空风能利用领域走在世界前列，拥有一系列自主知识产权，可实现全产业链技术与设备自主可控。