高空飞艇发电!我国在新疆测试风电“巨无霸”,电怎么传到地面?

最近,我国在新疆哈密地区成功放飞了一种“巨无霸”空中风电装置,引发了包括俄罗斯媒体在内的广泛关注。

这艘长达60米的飞艇,尺寸大的惊人,放飞到高空之中可以用来“抓风”,并将高空风能源源不断转化为电能传回地面。

一时间关于中国“高空发电”、“巨型飞艇”、“新能源技术突破”等话题引发了热议,不过,也有人质疑这种风电装置真的能在高空实现发电吗?

我国之所以把风力发电装置搬到高空,还要从风能本身说起。我国从能源结构布局上,主要有陆上风电和海上风电两种方式。

我国拥有广袤的海岸线,虽然海上风能更加稳定,发电效率也更高,但是建设难度和成本也更大,因此我国的主要风能发电方式还是以陆上风电为主。

大家熟悉的风力发电机大多都是陆上风电,建立在一些高山、草原或者是连绵山脊之间,几十米高的塔架上配上巨大的扇叶,通过扇叶转动,把风能转化成电能。

近几十年来,这项技术已经成为一项主要的再生能源产业,在我国内蒙、河北、贵州等很多地区都有布局。

尤其是在特高压输电技术的加持,风电版图不断扩展,每时每刻都有电能被源源不断的传递到主要用电城市。

但是,相比较于地表万米以上的高空风而言,这种方式的发电效率还是太低了!

万米高空的风,不仅速度更快而且更稳定持久,风速是地面的几倍,而且不受昼夜和地形的干扰。

据物理学家介绍,风能与风速的立方成正比,简单来说,如果风速比地表高3倍,那么产生的风能也将将暴涨27倍!

换句话说,高空是一个至今亟待开发的巨大能量宝库。

可问题是如何把这些风真正的利用起来呢?在过去的几十年里,美国、日本、欧洲等国家都尝试过提出解决方案。

从放风筝式风机到无人机悬挂涡轮方式,要么是太不稳定,要么就是造价太高,维护复杂,大多都停留在实验室阶段,很难实现大规模应用。

正因如此,所以中国这次试验引起了外媒的热议,估计美欧等国也想看看中国到底能不能成功。

这艘被命名为S1500的飞艇,其外形很像齐伯林飞艇,内置有12台单机功率100千瓦的风力发电机,可输出兆瓦机电量,足以支撑一个小型城镇的日常用电。

从它的结构上来看,它是用氦气作为内部填充,设计了主翼和环形翼2种构造,气流在汇聚的过程中可以在内部通道穿过,从而带动发电机高速运转。

飞艇发电的优势也很明显,它可以不限制具体的固定场所,转战沙漠、岛屿、山区、戈壁等区域机动灵活,运输也非常方便。

而且它不需要庞大的地面基础设施建设,也不需要深埋地基,比传统的风机发电设施材料使用率更低。

这对于一些突发灾害现场或者是偏远农村地区,这样一座风电装置一旦成功部署,能为照明通信和救援提供电力,解决很多麻烦。

值得注意的是,这次亮相S1500型的风电装置,已经是我国研发的第3代产品,早在2024年S500型飞艇就已经在武汉升空,突破500米高空,输出功率超过50千瓦。

2025年年初,S1000型又将飞升高度提高至1千米,功率提高至1000千瓦,这次的S1500也是这一系列产品的最新型号,是全球规模最大性能最强的漂浮式风电装置,可以说又上了一层新台阶。

此前,在技术上的一些难点,包括浮空稳定性、超轻发电机设计以及千米级高压线缆,这次也都实现了升级突破,S1500在狂风中依旧可以稳定运行。

不过,虽然看起来高空风电的优势非常明显,但也有不少人提出了质疑,认为这一方案不仅维护成本会搞得吓人。

如果想让高空风电在国家电网系统中起到决定性作用,依据现在的“草图”形态是不可行的,还要投入上前台规模的部署。

甚至在一些恶劣极端天气情况下,是否能够保持安然无恙,也还是个未知数。

但也有不少专家指出,这条技术路线很有可能会成为继陆地风电、海上风电之后,一条全新的能源赛道。

一旦高空风电项目技术成熟以后,全球能源格局甚至都有可能被彻底改写。

这事还真有可能!回看历史就能发现,当年光伏技术发展初期也被很多人嘲笑为不能大规模应用!

结果现代光伏产业已经遍地开花,所以S1500现在仅仅只是试验性飞行,谁也说不好未来发展起来,也被广泛应用。

回到一个核心问题上,既然高空风电需要将风车漂浮到几百米甚至几千米的高空之中,那么,电要怎么传回地面的呢?

通常情况下主要有两种方式,第1种就是“空中发电——地面输电”,也就是说发电机安装在高空漂浮装置上,然后通过线缆导线,把电导通传输到地面。

通过一条长长的兼具拉力和导电性能的高强度复合材质线缆,来保证电流源源不断的传到地面。

而第2种方式,则是“空中驱动——地面发电”,这种情况下高空漂浮装置,就类似于一种巨大的风扇,只是负责驱动。

而发电装置则被安置在地面上,通过传动或者是牵引结构来带动电机运转,虽然没有直接在空中发电那么直接,但是安全性也更高,传输效率也更高。

国外媒体这次纷纷报道S1500——这台迄今为止全球最大的漂浮式风电系统,毫无疑问是在密切关注着中国在新能源技术探索上的领先优势。

虽然有很多人认为,这次实验不过是一场烧钱游戏,距离真正实现,还为时尚早。

但是,我国在很多技术上的“弯道超车”足以证明,这一领域大有可为!而且天空,也极有可能成为未来能源争夺的新战场。

而随着S1500的升空。足以说明我国再一次又在了前列!已经占得了先机!

终有一日,人类会发出另一种惊叹,原来真的可以从天空中“借电”!

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更新时间:2025-09-30

标签:科技   巨无霸   飞艇   新疆   高空   地面   我国   测试   风能   装置   方式   中国   能源   陆上

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