【全球最大5000平方米空中捕风伞启运】面积相当于12个标准篮球场的巨型做功伞徐徐升起，标志着中国在高空风能领域实现从千瓦级向兆瓦级迈进的关键一步。9月26日，全球最大的高空风力发电核心装备“5000平方米做功伞”在北京正式启运，前往内蒙古测试场地。这一面积相当于12个标准篮球场的巨型装备，将用于测试捕获3000米至5000米高空风能的可行性。中国能建首席科学家罗必雄表示，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。高空风能作为尚未规模开发的新能源“无人区”，蕴藏着巨大潜力。
全球最大5000平方米空中捕风伞启运
高空风能是指距地面500米至10000米的高空风能资源。这一领域被称为尚未规模开发的新能源“无人区”，具有风速高、风向稳定、风能密度大等优势。研究表明，高空中蕴藏的风能远超人类社会总需能源的百倍以上。在风力发电站区域，地面风力密度低于每平方米1千瓦，而高空风力密度可达到每平方米5至10千瓦甚至更高。高空风力发电技术是通过捕获高空风资源进行发电的创新技术。目前主要有陆基和空基两种技术路线。陆基高空风力发电将发电机置于地面，飞行器置于空中捕获风能；空基高空风力发电则将发电机悬于空中。中国是世界高空风能资源丰富的国家之一。随着材料技术、浮空器技术、轻量化电机系统技术的发展，高空风能发电技术的价值逐步凸显，为全球能源转型提供了可持续、可再生的能源解决方案。
此次启运的5000平方米做功伞是高空风力发电系统的核心装备。高空风力发电系统由空中组件、牵引缆绳和地面组件三部分构成。这种巨型做功伞可在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。相比于传统风电，高空风电具有显著优势。中国能建首席科学家罗必雄指出：“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。”此次试验标志着我国首个高空风能领域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”项目正式进入现场放飞实验测试阶段。这也是中国能建中电工程牵头负责的首个国家重点研发计划项目。
中国在高空风能利用领域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。这不仅包括大型伞梯式陆基高空风力发电技术，还包括其他技术路线。2025年9月19日至21日，清华大学电机系与临一云川、中科院空天院联合研制的世界首台兆瓦级高空风力发电系统——S1500型浮空风力发电系统，在新疆成功完成了首次试飞。该系统是目前全球规模最大、发电功率最高的浮空式高空风力发电装置，整体尺寸超过一个标准篮球场。S1500系统搭载12套互联的100千瓦风力发电机组，总设计额定功率超过1兆瓦，并通过高强度、轻量化的系留缆绳将电能安全传输至地面电网。
根据风力发电原理，风中的能量与风速的三次方成正比。在离地面1500米的高空，风速大约是陆地上的三倍，因此电力输出可提高约27倍。
高空风能发电不仅具有技术可行性，更具备显著的经济效益。常规风电年利用小时数约为3000小时，而高空风力发电可达6000小时，发电时间更长。从经济效益来看，高空风能发电具有显著优势。相比传统陆上风机，它不需要建设大吨位塔筒，可节省材料40%，并具备快速“转场”优势。高空风力发电系统适用于应急救援、城市安保、通信保障、孤岛用电、零碳园区用电等多种场景。S1500系统完全自主研制，可升空至1500米以上，年等效满发小时数逾4000小时，是陆上风电的2到3倍。
中国能建首席科学家罗必雄强调，这一技术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。随着技术进步和规模化应用，高空风能有望成为能源结构中的重要组成部分。
尽管高空风能发电前景广阔，但也面临一些挑战。空域管制是高空风能发电项目需要解决的关键问题之一。技术方面，高空风能发电需要解决飞行器稳定性、能源传输效率、安全性等一系列技术难题。不同技术路线各有优劣，需要进一步验证和优化。此次5000平方米做功伞的测试工作将在内蒙古自治区阿拉善左旗进行。测试结果将为高空风能技术的商业化应用提供重要数据支持。未来，我国高空风能技术将向更高海拔、更大规模方向发展。从1000米向3000米，甚至5000米迈进，高空风能捕获高度的提升将进一步提高能源利用效率。
内蒙古阿拉善左旗的测试场地，将见证中国高空风能技术的重大突破。此次5000平方米“空中捕风伞”的启运，标志着中国在新能源竞争的新赛道上迈出了坚实的一步。随着高空风能技术不断成熟，我们有望看到更多“空中捕风伞”在蓝天展开，为中国乃至全球的能源转型提供新的解决方案。
