中国首次“空中发电”：发电量远超地面风机，会撞上飞机吗？

2024年1月，一场悄然发生在安徽绩溪的实验，正在挑战人类千百年来对“风”的认知。不是海上风机，也不是山头大叶轮，而是一种听起来像“放风筝”的新型发电技术：高空风能发电。

没有巨塔、没有叶片，只有系着绳索的“飞行器”在300米至3000米的高空中滑翔、回旋，轻巧却高效。这究竟是什么原理？它真的比地面风电更强么？

风越高，电越多——高空风能值不值得？

风能不是新能源，但高空风能，是。

地表风速受地形、建筑、气温等多重干扰，不仅风速不稳定，方向也常常变化。这也是为什么风电机组必须选在特定的海岸线、高山之巅，选址受限。

但当我们把视线抬高到几百米甚至几千米时，风变了。

在高空，没有障碍阻挡，风速不仅更快，而且更稳定。根据多项流体物理测算，300米以上的高空风能密度是地表风能的20到60倍，并且分布广泛，理论可发电时间一年可达6500小时以上，而地面风机通常为2000-3000小时。

科学家曾做过一个模型测算：如果人类能有效开发3000米以下的全球高空风资源，其可利用能源总量是全人类当前能源消耗的近100倍。

那么问题来了：怎么才能“抓住”这些飘在天上的风？

不建塔不转叶，空中发电像放风筝一样？

在安徽绩溪，这场名为“高空风能示范项目”的试验选择了一种被称为“泵送式高空风能技术”的模式。通俗点说，就是“风筝拉线发电”。

风筝由轻型气球带升到空中，高空风力驱动它不断上升与拉动，系在地面的绳索随之绷紧。通过绳索带动地面装置的发电涡轮，风能被转化为机械能，再转化为电能。

每当风筝升至最高点，地面装置收线，风筝回落，接着再升空，如此循环。

整个系统不依赖高塔结构，不用大型风叶，也不占用大量土地。根据公开资料，这套系统的单次循环可以持续发电近10分钟，而在风况理想的地区，日发电能力可比肩同等容量的传统风机设备。

2024年1月初，这套系统首次实现了并网发电，总装机容量为4.8兆瓦，标志着我国在高空风电领域迈出实质性的一步。

风筝发电真能取代地面风电？难点也不少

虽然听起来很理想，但空中发电也绝不是没有门槛。

首先是结构挑战。发电风筝通常需要在高空中长时间稳定运行，这要求其具备极强的抗风抗压能力。试验中曾多次出现飞行器因结冰、雷暴或高空气流撕裂而中断运行。

其次是缆绳问题。系留缆绳是系统中最关键也最脆弱的一环。它不仅要承受长时间拉拽和高频振动，还要抵御低温、高湿、高风速等极端环境。材料的疲劳寿命、抗腐蚀性、抗雷电能力都是技术瓶颈。

而更现实的难题，是经济性。

目前这种高空风能系统的初期成本较高，是传统陆地风机的1.5到2倍，且空中维护难度大，长期运营成本较高。正因如此，虽然理论效率惊人，但距离大规模商业应用，还有不少技术与成本的门槛需要跨越。

真的安全吗？高空风筝会不会撞上飞机？

这或许是公众最常问的问题：这么大一个“会飞”的风筝，万一飘到航线怎么办？

事实是，这项技术的飞行高度通常限制在300米至3000米之间，而民航客机的巡航高度一般在9000米以上，两者在正常情况下不存在交集。

但潜在风险并非没有。

小型飞机、直升机、农业无人机等活动空域有时会重合。对此，项目方提出了一套应急机制：将发电空域纳入临时飞行控制区，必要时缆绳可自毁断裂，风筝自动降落。此外，还可通过雷达和定位系统实时监控其飞行状态，接入航图系统实现避让。

此外，高空风能不会对鸟类栖息地造成直接威胁，相较于巨大的风力叶片，对生态扰动更小。这也是为何它被许多学者称为“绿色中的更绿者”。

从试验到商业化

高空风能并不是中国独有的想法。早在2010年，德国SkySails公司就试图用风筝拉动货船节省燃油；美国Google曾投资开发Makani高空风能项目，虽然最后失败收场，但为该领域积累了大量试验数据。

如今，中国不仅实现了高空风能发电的并网落地，还启动了多套系统的商业预研。这不仅代表中国在可再生能源领域的又一次抢跑，也预示着新的能源格局正在重塑。

根据《国家能源局“十四五”新能源规划》，风能将承担起未来中国清洁能源增量的三分之一以上份额。如果高空风能能够商业化落地，那么“风”的利用方式将迎来彻底重构。

写在最后

谁能想到，看似最传统的“风”，如今被以最前沿的方式重构成新希望？

这不是简单的风筝，而是一场能源技术的轻量化革命。它的意义，不只是多一种电力来源，而是让我们看见，未来能源的形态，或许可以摆脱“巨塔+电缆”的束缚，真正进入空域、进入动态、进入无限。

而它是否能飞得更高、更远，还需要更多技术、资金、政策的支持。但有一点可以确定：这根“风筝线”，连接的不是孩子的童年，而是中国能源转型的明天。