9 月 25 日,新疆哈密淖毛湖的戈壁滩上,一个长 60 米、宽 40 米、高 40 米的巨型 “飞艇” 在氦气托举下缓缓升空,最终稳定悬停于 1500 米高空。随着地面控制室屏幕上 “输电成功” 的指示灯亮起,由北京临一云川能源技术有限公司自主研制的 S1500 型浮空风力发电系统(SAWES)完成全部试飞科目,标志着人类首次实现兆瓦级高空风能的工程化应用。这台重达 50 吨的 “空中发电站”,正悄然改写全球可再生能源的发展版图。

颠覆传统的 “空中风电巨兽”
S1500 的外形设计堪称工程美学与能源效率的完美结合。其主体由氦气填充的主气囊与环翼构成涵道结构,犹如一艘悬浮于高空的 “能源飞艇”。三根采用碳纤维复合材料的系留缆绳将其牢牢固定于地面,这种缆绳抗拉强度达 3000 兆帕,不仅能抵御 12 级台风,更集成了 66 千伏高压电缆与数据传输线,实现电力、信号与结构支撑的三位一体功能。
在 1500 米高空,15 米 / 秒的稳定风速通过涵道结构形成加速气流,使风能利用率比传统风机提升 20% 以上。12 组 100 千瓦轻量化发电机组协同运转,年等效满发小时数突破 4000 小时,是陆上风电的 2 至 3 倍。更令人惊叹的是,通过缆绳传输的电力损耗控制在 5% 以内,远超地面输电系统的效率水平。
十年磨剑的技术突围之路
“这不是简单的技术升级,而是对传统风电的降维打击。” 北京临一云川 CEO 顿天瑞的评价背后,是研发团队联合清华大学、中科院空天院等机构的十年攻关。高空风能的理论优势早已被证实 —— 风速与发电功率的立方关系意味着 3 倍风速可带来 27 倍能效,但浮空稳定性、轻量化发电、千米级输电等难题曾长期制约产业化进程。
2024 年 10 月,SAWES-500 样机在 500 米高度实现 50 千瓦发电;2025 年 1 月,SAWES-1000 在千米高空突破百千瓦级功率;直至此次 S1500 实现兆瓦级跨越,研发团队构建起独特的技术体系:引射扩散升力体涵道布局提升风能捕获效率,广域低温气体循环技术保障极端环境运行,光量子风场遥感系统实现精准调度。尤其在材料领域,碳纤维缆绳与轻量化发电机的突破,使系统材料用量较传统风机减少 40%,直接推动度电成本下降 30%。
重构能源版图的应用革命
在新疆哈密的试飞现场,S1500 展现出的场景适应性令人瞩目。模块化设计使其可在 24 小时内完成拆解转场,既适用于西北戈壁的大规模发电基地,也能满足海岛、矿区等复杂地形的用电需求。更具想象空间的是应急领域 —— 类似 S500 型号的应急抢险机型可在地震、洪灾发生后迅速升空,同时提供 50 千瓦以上电力与通讯支撑,填补了传统应急供电的空白。
资源潜力更显震撼。数据显示,全球高空风能总量是地面的 100 倍,仅中国西北地区可开发量就达 10 亿千瓦,相当于 10 个三峡电站。在江浙鲁上空的高空急流区域,风力密度可达每平方米 30 千瓦,是地面风场的 30 倍。清华大学陆超教授指出,中国在政策驱动、资源禀赋与技术储备上的 “天时地利人和”,正加速高空风电从实验室走向产业界。
改写全球绿电竞争格局
S1500 的成功试飞,使中国在高空风能领域实现 “换道超车”。此前,全球 50 余家高空风电企业多处于千瓦级试验阶段,而中国已率先突破兆瓦级商用门槛。按照规划,2026 年 S1500 将实现批量生产并网,届时 1 兆瓦装机成本仅为陆上风机的 60%,有望推动绿电价格进入 “四毛时代”。
在 “双碳” 目标指引下,这种新型能源技术正迎来政策东风。《“十四五” 可再生能源发展规划》将高空风电纳入重点研发计划,能源央企纷纷布局相关业务。中国科学院宫泽奇研究员测算,若在西北建成 1 亿千瓦浮空风电场,每年可减少二氧化碳排放 1.2 亿吨,相当于种植 33 亿棵树的生态效益。
当 S1500 在戈壁上空稳定运转时,它所输送的不仅是清洁电力,更是中国新能源产业的技术自信。从地面风电到高空风电的跨越,见证着中国从能源大国向技术强国的转型,更为全球能源转型提供了 “向天要电” 的中国方案。
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