(2026年)1月5日上午,全球首台适用于城市环境的兆瓦级S2000浮空风力发电系统,在四川省宜宾高新区成功放飞到高空并顺利发电385千瓦时,同时完成并网发电测试。这也是浮空风电首次进入城市应用场景。

风力发电是指把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能。相对来说,作为一种清洁的新能源,风能(发电)是除水能外,技术最为成熟、最具大规模开发和商业开发条件的发电方式。现在风力发电的主要模式是在陆上或者海上建设规模化的“大风车”,一般来说(风电场)占地面积较大。在依赖水力发电某些区域,风力、太阳能等新能源可以有效弥补季节性水电下降带来的影响。

陆上风电场项目建设过程中,多沿地势较高的山脊、山岗布设风机,并配套建设道路和集电线路,点多线长,这些地方既是山地生态系统重要的分水岭,也是生态最脆弱的地带,风机基础挖掘、场地平整、道路和集电线路施工等使用林地,大范围扰动地表,破坏地表植被,极易造成大面积水土流失,加剧区域生态退化,对森林资源安全和森林生态整体功能发挥影响较大。

注意:(传统)风力发电的弊端有环境生态影响、供电不稳定、经济成本高以及社会接受度问题‌。比如,‌‌风力发电机叶片高速旋转,易导致鸟类撞击伤亡,尤其在迁徙路线附近建设的风电场影响显著;大规模风电场可能改变气流模式,导致周边区域温度上升0.5℃左右,并影响降雨分布和植被生长周期;风机运行产生低频噪音,且可能影响附近居民生活;巨型风机集群还会改变自然景观,破坏原有的地表景观。‌‌

高空风能具有风速高、风向稳定、风能密度大等优势,却尚未大规模开发。所谓高空风力发电,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。其中,S2000浮空风力发电系统的工作原理,是利用充氦的浮空器,把轻质发电系统带到空中,利用空中相对稳定的强劲风能发电,然后通过系留的电缆,把电能从空中输向地面。

注意:在高空,风基本不受地面摩擦力的影响,风向主要取决于水平气压梯度力和地转偏向。在以上两个力的共同作用下,风向逐渐偏离水平气压梯度力的方向,在北半球向右偏,在南半球向左偏,最终可偏至平行于等压线。研究表明,风的能量与风速的三次方成正比。这意味着,基本不受摩擦力影响的高空风力发电,能比传统风力发电多获取几倍甚至几十倍的电能。

“空中发电站”应用场景主要有两类:一类是边防哨所等电力孤岛场景,可以作为相对稳定的常规能源来使用;另一类是搭配传统的地面风电系统,立体式获取能源。与其他新能源发电(特别是传统风电)相比,高空的风电具有能够稳定并网的能力。此外,发电站放飞高空,受(近)地面影响小,且不影响地表——不挤占土地,不干扰人类活动,且不破坏地貌(岩土)。

不过,作为高科技产品,目前空中发电站仍处于研发试行期,操作难度大,建设成本不低