12月19日，总投资3500万元的临一云川舟山新材料基地在舟山高新技术产业园区试投产，标志着我国首个专为浮空器平台配套的高性能蒙皮材料生产基地即将建成。

  该项目致力于破解国内高空风力发电系统关键材料依赖进口的“卡脖子”难题，打造全球技术领先、产能顶级规模的浮空器新材料产业集群。

  高空风力发电，是指利用自主系留空中组件捕获300米以上高空风能，实现风能到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。作为尚未规模开发的新能源“无人区”，高空风能具有风速高、风向稳定、风能密度大等优势，蕴藏着巨大潜力。

  当一座座高耸的白色风电机组持续转动，将风能转化为电流输送至千家万户时，中国新能源开发的版图已不局限于广袤大地与辽阔海面。如今，对风力的利用更是拓展至千米高空。

  当长60米、宽40米、高40米的SAWES-1500顺利升至1500米高空时，北京临一云川能源技术有限公司CEO兼首席设计师顿天瑞颇为感慨，“这离我们‘向更高空捕风，云端电站点亮未来’的目标又近了一步。”

  浮空风力发电系统SAWES-1500，这个外形似飞艇的庞然大物，由轻质浮空囊体、高效涵道风轮、智能系缆和地面控制站组成，能够在1500米高空捕获稳定强风进行发电。它要想稳定运转，离不开其中的核心技术——高性能蒙皮材料，其直接决定浮空器的飞行高度、有效载荷和使用寿命。

  “过去，我们的S500、S1500型浮空风电系统单套材料采购成本近500万元，核心技术受制于人，产业化举步维艰。”临一云川能源技术有限公司商务副总裁严祥川表示，舟山基地通过自主研发和规模化生产，使材料成本降低40%以上，采购周期缩短60%，实现了核心技术自主可控。

  飞在空中的发电站，听起来似乎像个科幻场景。不过，要想让科幻成功照进现实，也并不是特别容易。顿天瑞介绍，这座“高空发电站”就像一个充满氦气的巨无霸飞艇，工作原理主要分三步——

  首先，像“放风筝”一样，让这艘特别的材料制成的、装着氦气的飞艇携带发电机升到1500米以上高空；其次，通过可以自动调整角度的“智能风帆”，带动发电机旋转发电；最后，像“传输数据”一样，把产生的电能通过高强度特质系缆输送回地面基站。

  那么，为何需要向更高空捕风呢？答案很简单，因为高空是“风能富矿”！一般说来，在大气边界层内，离地面越高，风速越大。根据风力发电的基础原理，风中的能量与风速的三次方成正比，所以风电机组捕获的能量将随风速的提高而呈指数级的增大。风电领域专家王成（化名）向记者解释道，这在某种程度上预示着，如果风速提升至2倍，捕获能量增加到8倍（2的三次方），如果风速提升至3倍，捕获能量就增加为27倍（3的三次方）。

  其实，高空发电这一概念由来已久，早在20世纪就有科学家提出这一构想，但目前仍处于尚未规模开发的新能源“无人区”。

  “风能一直被认为是发展的潜在能力巨大的新兴绿色能源，目前全世界有多个国家在持续探索。”王成表示。

  2023年，国家重点研发计划就启动“可再次生产的能源技术”重点专项申报，其中就包括“新型高空风力发电关键技术及装备”项目，旨在探索新型高效高空风力发电实现机理，提出大功率新型高空风力发电解决方案。

  的确，相较于常规陆上风电，高空风电可节约占地、减少用钢、减少相关成本，在大型化、商业化上都具有较大优势。

  以浮空风力发电系统SAWES-1500为例，相比传统陆上风机，其无需建设大吨位塔筒，基础结构简单整洁，可节省材料40%，度电成本下降30%，且可快速“转场”，适用于戈壁、海岛、矿区等场景。“就像个‘巨型充电宝’，哪儿缺电飞哪儿。”顿天瑞说。

  或许有人会疑惑：让发电站飞在空中，会影响飞机飞行吗？对此，王成表示，从理论上说，其运行的高度可能会影响飞机的起飞和着陆，不可能影响飞机的正常巡航阶段的飞行，但事实上，在高空风力发电场宏观选址时，会避开飞机起飞和着陆的航线。

  “不管是试飞还是固定飞行，我们都会向有关部门协调空域使用，在航线中进行空中障碍区标注。”顿天瑞表示。

  不过，目前在全球市场上，高空发电还没有大规模、成熟的商业应用案例。王成表示，当下高空风力发电的核心问题是理论和技术的成熟度不够、工程商业化距离大、全寿命周期的运维成本及其度电成本不明，“高空风力发电应用场景广阔，但‘上天’之后也还有不短的路要走。”

  近几十年来，中国在风电领域的表现无疑是亮眼的——截至11月底，我国风电装机容量突破6亿千瓦。风电装机规模相当于超26个三峡电站的总装机，并连续15年居全球第一。

  不过，回望来时路，中国并非最早全力发展风电、占据先手优势的国家，这是一段后来居上的奋斗史。

  1986年，我国第一座“引进机组、商业示范性”的马兰风电场在山东荣成并网发电。作为世界最大风力发电企业，国家能源集团1994年建成投产的新疆达坂城风电场，拉开我国商业化运营风电场的序幕。

  “中国风电发展背后，有产业政策的支撑，也有技术创新的加持。”在王成看来，我国在风电领域的技术创新经历了国外引进、消化吸收和风电机组大型化领跑三个阶段。中国不仅连续十多年保持全球最大风电装机容量，而且目前已经是全球最大的风电装备制造基地，在全球风电产业链中有着举足轻重的作用。

  从陆地到海洋，高空或许就是下一个“必争之地”。而在这一赛道上，不管是世界最大5000平方米高空风力发电捕风伞成功开伞，还是全球首台兆瓦级商用空中风力发电系统首次试飞成功，都印证着我们在高空风能利用领域已经成功“领跑”。

  “现在我们的浮空风力发电系统能飞到1500米，但我们的目标不止于此，我们还需要迈向风速更高的天空。”顿天瑞表示，团队希望让浮空风电成为平价绿电的重要组成部分，也为全球能源转型贡献有价值的中国方案。

  在不远的将来，我们日常使用的电能，或许就来自千米乃至数千米高空的风，这不是缥缈的想象，而是一场正在酝酿的可再次生产的能源革命。返回搜狐，查看更加多