以風電、光伏代表的可再生能源，具有隨機性、間歇性和波動性特征。除了發展儲能，把富余的電量儲存備用外，人們也在尋找更穩定的風能和太陽光。

為了追求太陽能的穩定性，人類想出了到太空中建太陽能發電站，這樣可以不受黑夜的限制。為了追求風電的穩定性，人們則從孩童時期的玩具風箏受到啟發，尋求到更高的高空中發展風能。

距地面500米至10000米的高空風能是人類迄今還沒有開發利用的新能源。這是一種儲量豐裕、分布廣泛的可再生清潔能源。國外環境和氣候科學家的研究報告指出，高空中蘊藏的風能超過人類社會總需能源的100多倍。

在風能資源豐富的風力發電站區域，地面風力也遠小于高空，地面附近的風力密度低于每平方米1千瓦。而在高空區域，風力密度則可以達到每平方米5至10千瓦，甚至更高。

因此，在全球新能源競賽進入白熱化的今天，高空風能發電憑借其綠色化、低成本、穩定性三大優勢，具有很高的能源開發價值，成為可再生能源的新賽道。

日前，全球第一座可以在1500米以上高空發電的兆瓦級高空風能電站SAWES1500，已經在中國長沙總裝完畢，即將進行測試飛行。不久之后，可再生能源將不再僅僅局限于地球表面，人類有望開啟“向天要電”的全新時代。

這種外形外形似飛艇，功能似風車的浮空風力發電系統有望成為偏遠地區和災區的電力解決方案，在這些區域傳統供電方式往往無法使用或供電不足。

研究人員表示，該系統發電量是國外同類產品的30倍以上，有望將著名科學家錢學森1957年提出的科學構想變為現實。

8月17日，北京臨一云川能源技術有限公司首席技術官翁翰鈳在北京廣播電視臺舉辦的講座中宣布，該公司最新研發的1兆瓦浮空風力發電發電裝置SAWES1500正準備進行試飛。

該系統由北京臨一云川能源技術有限公司聯合清華大學、中科院空天院等多家科研機構協同創新開發。

圖說：世界首艘兆瓦級“風車”飛艇將在中國發電

來源：interestingengineering

“追風”的足跡要回溯到2017年，彼時只有19歲的頓天瑞與翁翰鈳在北京的一間實驗室里，在白板上反復演算高空風能捕獲公式。經歷六年磨礪，SAWES系統（平流浮空風力發電系統）從概念圖紙進入工程驗證階段。

2023年底，手握技術成果的頓天瑞與翁翰鈳成立了北京臨一云川能源技術有限公司，他們聯合多家科研機構協同創新。研發團隊先后完成了初始驗證樣機、工藝驗證樣機、萬米浮空樣機和原理測試樣機，并形成了應急搶險型號（S500）與發電高度不超過3000米的初級電網型號兩大產品系列。

2024年10月，具有完全自主知識產權的S500型涵道式浮空風力發電系統，在湖北荊門漳河機場放飛升空，直徑15米、長度23米的S500順利升空至500米高度，載荷量、升阻比、風能利用率達標，迎風姿態穩定，發電功率保持在50千瓦以上。

據介紹，涵道式浮空風力發電系統，是利用充氦浮空器將輕量化的發電機組運升至設定高度，利用涵道引射擴散原理，通過系纜將電能傳輸至地面的技術及裝備系統。整個系統由浮空平臺、發電模塊、電力傳輸和系留線纜組成。

此前297米的升空高度和30千瓦的發電功率，長期由國外研究團隊保持。此次作業打破了此類設計的機載渦輪機的最大飛行高度和發電量記錄，隨后臨一云川浮空風力發電系統的研發和測試工作便按下了加速鍵。

圖說：S1000型浮空風力發電系統測試實驗

來源：江西新聞

2025年1月，S1000型浮空風力發電系統在江西共青城進行升空試驗，首次試飛至1000米高空并順利發電，發電功率超過100千瓦，刷新了浮空風電系統最大升空高度和單臺浮空器最大發電功率兩項行業世界紀錄。

經過數小時測試，S1000型浮空風力發電系統運行平穩，其高度、風速、發電功率、升阻比等參數，均達到預期目標，圓滿完成試飛任務。

2025年2月18日，由臨一云川聯合北京航天數據股份有限公司共同打造的工業大數據國家工程實驗室未來空天能源分中心在湘江新區掛牌成立。該中心通過整合產學研資源，運用大數據技術助力未來空天能源產業發展，加速推動科技創新和成果轉化。

2025年6月，臨一云川僅用一個月就完成了全球第一臺兆瓦級高空風能發電裝備S1500的總裝。7月，在四川宜賓的產融合作大會上，這款最新型高空風能發電裝備“SAWES1500” 來眾多專家學者駐足。

圖說：S1500總裝現場

來源：湖南日報

S1500實現完全自主研制，可升空至1500米以上，年等效滿發小時數逾4000小時，是陸上風電的2到3倍。其兼具并網和分布式兩種發電場景所需能力，適用于應急救援、城市安保、通信保障、孤島用電、零碳園區用電等。

據《南華早報》報道，S1500 系統在其管道中部有 12 個微型發電機，可同時運行。這些微型發電機由碳纖維制成，一套系統的總重量不到 1 噸。

臨一云川首席技術官翁翰鈳表示，在離地面1,500 米的高空，風速大約是陸地上的三倍，這意味著它可以將電力輸出提高約 27 倍。

根據風力發電的基本原理，風中的能量與風速的三次方成正比。中國科學院空天信息創新研究院浮空器高空發電項目負責人宮澤奇解釋說，這意味著，風速增加1倍時，風中的能量增加到8倍，因此3倍風速則意味著高達27倍的能量。

臨一云川創始人兼首席執行官頓天瑞此前曾表示，他們的目標是將浮動風力渦輪機系統提升至10,000米的高度。那里的風力比地面強200倍，可以帶來顯著更高的發電量。

隨著全球對可再生能源需求的日益增長，高空風力發電技術正成為綠色能源領域的一顆新星。中國獨特的高空風能資源為高空發電技術發展提供了天然的地理優勢。

有國際權威氣候監測數據顯示，高空風能最佳地點就包括中國所在的亞洲東海岸。數據顯示，最先進的地面風力發電站的風力密度低于每平方米1千瓦，而中國陸地上空萬米高空處大部分地區的風力密度均值逾每平方米5千瓦。

未來，成千上萬座“天空電站”或將組成懸浮矩陣，在云端構建起空中綠色電力網絡，從而為 “碳中和”目標提供新的解決方案。