地面风不够用？中国把发电站送上4000米高空

我国自主研制的S4000浮空风力发电系统（形似巨型飞艇），近日在西北某试验基地顺利完成了升空、驻空、发电、回收全流程验证。这个由北京中关村企业临一云川牵头，联合清华大学、中国科学院空天信息创新研究院研制的“空中发电站”，标志着我国高空风电技术正式从技术迭代走向工程化落地。

今年7月发布的《可再生能源发展“十五五”规划》明确提出“探索研究高空风电等新型风能利用技术”，这意味着高空风电成为国家能源技术布局的前沿方向。那么，费大力气把发电站送上天是为了什么？4000米高空的风与地面的风有何不同？中国高空风电走的是哪条新赛道？今天请科普作者张田勘来聊聊这个话题。

4000米高空有个“风银行”

高空风力发电是人类获取清洁、廉价、稳定能源的一条新路径。风电是利用风来发电的一种能源生产和供能方式，以地面大风车发电（塔筒式风电）常见。比起地面风电，高空风电能量更大、供应更稳，在物理特性、经济成本和地理适应性上都有显著优势。

随着海拔升高，受地面摩擦力影响减小，风速会急剧增加。一台放到4000米高空的风机，年发电量能顶地面好几台同类型风机发电量的总和。传统地面风电年利用小时数一般为2000小时至3000小时；而根据高空风能研究文献估算，4000米级高空理论上风电年有效利用时间为5000小时至6000小时。