在能源革命的浪潮席卷全球的今天,人类对清洁能源的探索正从广袤的陆地和海洋,向着更高远的“无人区”——天空,延伸。2025年11月12日,内蒙古阿拉善左旗试验场上空,一只面积达5000平方米的巨型“风筝”成功“开伞”,标志着我国在高空风能发电技术的工程化应用上取得了关键性突破。这一由中国能建承担的国家重点研发计划核心装备,不仅是世界上面积最大的高空风力发电捕风伞,更预示着一片全新的能源蓝海正待开启。

01、解锁“空中富矿”:高空风能的独特优势
300米以上的高空风能堪称一座尚未被充分开发的“空中富矿”。高空风能具有风速更高、风向更稳定、风能密度更大的显著优势。研究表明,6000米高空的风能密度均值可达地表的20倍以上,其蕴藏的能量远超当前人类社会能源需求的总和。
此次成功试验的陆基高空风力发电技术,其原理如同放一个巨大的“风筝”。捕风伞在空中捕捉强劲稳定的风能,通过高强度牵引缆绳,将巨大的拉力传导至地面,驱动发电机组进行发电。这种模式颠覆了传统风机的形态,极大地提升了风能的捕获效率。
与传统风电相比,高空风电的环境友好性和经济性也极具吸引力。据测算,同等装机容量下,高空风电可节约超过90%的土地资源和建筑用钢量,同时度电成本有望降低三成以上。这对于土地资源紧张、追求绿色低碳发展的国家而言,无疑提供了一个极具前景的能源解决方案。
02、从蓝图到现实:技术攻关与工程化之路
将高空风能从理论转化为现实电力,需要克服一系列复杂的技术挑战。此次5000平方米捕风伞的成功开伞及收伞,验证了超大型做功伞在复杂风况下的可控性和做功能力,是伞梯式陆基高空风力发电技术路线可行性的有力证明。
这一系统的核心由空中组件、牵引缆绳和地面组件构成。空中展开的捕风伞是捕获风能的关键,其材料需要兼具轻质、高强和耐候性。而连接天与地的缆绳,则要承受巨大的拉力并完成能量的有效传导。地面系统则集成了发电机、滚筒和复杂的控制系统,确保整个发电过程的稳定与高效。
本次试验不仅成功验证了单个5000平方米捕风伞的性能,还同步完成了双1200平方米捕风伞的开收伞试验,为未来构建多伞组合、更大规模的“风筝”发电矩阵奠定了坚实的技术基础。根据计划,研发团队后续将进行多伞放飞测试,并预计在明年底进入发电试验阶段,向着商业化运营的目标稳步迈进。
03、能源新赛道:中国的战略布局与全球展望
高空风能发电技术的突破,是中国在能源结构转型和科技创新领域不懈努力的缩影。在全球应对气候变化、追求碳中和的大背景下,发展包括高空风能在内的新能源技术,已成为保障国家能源安全、实现可持续发展的必然选择。近年来,中国已将高空风力发电技术明确写入《“十四五”可再生能源发展规划》和《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》等国家级战略规划中,为其发展提供了有力的政策支持。
目前,全球范围内对高空风能的研究方兴未艾,主要形成了以空中发电机组为代表的“空基”路线和以地面发电机组为代表的“陆基”路线。中国此次试验的成功,使中国在“陆基”技术路线上走在了世界前列,并拥有了从关键设备到全产业链的自主知识产权。
展望未来,高空风能发电的应用场景广阔,不仅可以为常规电网提供清洁电力,还有潜力在应急救援、偏远地区供电、海洋开发等领域发挥独特作用。随着技术的不断成熟和成本的进一步降低,这片曾经遥不可及的新能源“无人区”,有望成为推动全球能源转型的重要力量。
从神话传说中的“夸父追日”到如今的“驭风九天”,中华民族对能源的探索从未停止。世界最大高空捕风伞的成功试验,是中国在清洁能源领域取得的又一里程碑式成就。它不仅展现了中国在高端装备制造和新能源技术研发上的雄厚实力,也为全球能源的可持续发展提供了一种富有想象力和可行性的“中国方案”。尽管前路仍有挑战,但高空风能这片蓝海已经扬帆,一个更加清洁、高效的能源未来正向我们走来。