风力发电正迎来一次全新的飞跃——这一次，它真正地飞上了天空。在中国，一个由多机构参与的研发项目已成功制造出一系列大型浮空风力发电原型机。这些充满氦气的浮空器通过系留电缆将电力输送至地面，可在数千英尺的高空漂浮，被提议作为传统风力涡轮机的便携式、低环境影响替代方案。
该倡议由北京清华大学牵头，与初创企业北京尚风能源科技有限公司合作推进。该系统名为“平流层空中风力发电系统”（SAWES），首个原型机于2024年10月首次亮相，此后其型号在尺寸和飞行高度上不断提升。该公司（亦称SAWES公司）宣称，最新型号SAWES S2000是首个兆瓦级空中风力发电系统。今年1月，S2000在四川省宜宾市完成测试，在2000米（6600英尺）高空漂浮并成功并网发电，这是该公司首次实现并网。测试期间，该涡轮机发电385千瓦时，足以满足美国家庭平均约13天的用电需求。
SAWES公司表示，S2000长60米（197英尺），高和宽均为40米（131英尺），配备12个涡轮机，总功率容量为3兆瓦。相比之下，据报道，由中国东方电气集团制造的全球最强风力涡轮机高度达340米（1115英尺），容量为26兆瓦。
参与该项目的北京大学大数据研究中心研究副教授王建晓表示，与传统涡轮机相比，SAWES具有多重环境优势。“我们使用的材料比传统风力涡轮机少90%，不需要巨大的混凝土基础或钢塔，也不会破坏土壤生态系统，”他说，“它对视觉和声音的影响非常小……在地面基本听不到噪音，对地平线的视觉遮挡也小得多。”王教授还认为，与传统风电场相比，鸟类更容易避开这些空中涡轮机。（研究估计，在美国，风力涡轮机每年导致14万至67.9万只鸟类死亡——这个数字虽然显著，但远低于被电线电死的鸟类数量（估计数千万），更远低于被猫捕杀的鸟类数量，一项数据综述显示后者可能高达40亿。）
他补充说，目前正在开发的一个应用场景是中国南方广东省的一个岛屿，那里地面空间有限且受环境保护，无法安装传统风力涡轮机。截至2025年底，该公司已提交51项专利申请。王教授表示，工程团队在材料和电气科学方面取得了突破，使用先进的复合织物使浮空器保持轻量化，同时最大限度地减少氦气泄漏。SAWES利用大气建模和人工智能，能够自动升降以寻找最佳风速。研究表明，与在固定高度采集风能相比，这可以大大提高能量产出。
SAWES公司发言人王蕾表示，短期内，SAWES“适用于偏远地区的电力供应，可能是离网能源和应急电力”，包括灾区，并指出该系统在放气状态下相对易于运输。展望未来，她认为在工业和基础设施电力供应方面存在应用场景，并补充说公司的“最终目标”是为电网提供清洁能源，取代能源结构中的部分化石燃料电力。
根据国际能源署的数据，到2030年，全球风能增长需要翻两番以上才能实现净零能源情景。目前全球风电容量预计到2030年将翻一番，达到2000吉瓦。中国一直是该领域的全球领导者，2023年（国际能源署最新发布数据的年份）新增风电容量占全球总量的三分之二。
风能资源丰富，但在全球分布极不均衡。平均风速各不相同，而用于确定能源潜力的指标——平均风功率密度——差异更大。影响因素包括地点、时间和地理环境。王教授认为，由于SAWES飞行高度高，风速更强且稳定，该系统可以在比传统陆基涡轮机更多的陆上地点发电。
丹麦技术大学风能与能源系统系副教授马克·C·凯利表示，这一说法难以评估。他在一封电子邮件中表示，同行评议的研究表明，“各种空中风能系统可以采集在比传统风力涡轮机更高距离处更频繁出现的更强风力。”但他提醒，风在100米（328英尺）以上高度的行为“并不简单”。凯利补充说，他尚未看到关于SAWES原型机的同行评议报告，也未看到任何关于SAWES在1000米（3280英尺）以上高度发电的独立验证数据。此外，他对SAWES系留技术的基础和验证感兴趣，因为系留长度已被证明是现有空中风能系统的限制因素。
21世纪以来，风筝载涡轮机和横风风筝发电（其系留运动与地面发电机相连）已进行过试验。浮空器风力涡轮机也曾有过原型。总部位于加州的Airborne Renewable Energy Systems十多年来一直在研究一种管状涡轮机阵列的概念。Altaeros Energies的BAT（浮力空中涡轮机）于2014年进行了试验，可上升至1000英尺。（Altaeros此后转向了其他不涉及风力发电的浮空器项目。）但它们通常规模相对较小，发电量也低于SAWES。
将该概念商业化推广需要在每个国家遵守航空法和电网法规。在美国，飞艇（包括浮空器）受许多与民用飞机相同的规则管辖，包括空域限制。例如，飞行超过500英尺需要特殊许可，并且在机场附近和地面能见度低于三英里的区域受到限制。
SAWES项目正致力于在未来的浮空器上增加更多通信和监控设备，创建其所谓的“空中矩阵”。王教授说：“我们可以将功能从发电扩展到多功能飞艇，包括无线通信、为无人机或其他电动飞机提供充电服务。它甚至可以作为GPU计算的边缘站（本地化计算节点），连接空间卫星、空中飞行器和地面集成网络。”
SAWES公司、北京大学、清华大学和中国科学院空天信息创新研究院均作为国家重点项目的一部分参与了SAWES的研发，项目团队表示其无权披露该项目的资金和细节。该公司表示，项目已在准备下一代原型机，将于今年晚些时候在更高海拔进行更长时间的测试，并实现稳定发电。
亚伦·库珀对本文亦有贡献。
分析大模型：gemma2
得分：80
原因：
文章整体基调积极，详细介绍了中国在新能源领域（高空风力发电）的一项前沿技术创新，强调了其环境优势、技术突破和应用潜力。文中多次引用中国研究人员和公司的正面陈述，并提及中国在全球风能领域的领导地位（如2023年新增容量占全球三分之二）。报道以客观技术描述为主，但字里行间透露出对中国在该领域取得进展的认可。
原文地址：China was already a wind energy superpower. Now it’s testing giant airborne turbines
新闻日期：2026-03-05
