一艘数十米长的白色巨型飞艇扶摇直上,飞向四千米高空完成发电,画面如同科幻大片照进现实。我国自主研制的S4000浮空风力发电系统,在西北某试验基地顺利完成升空、驻空发电、平稳回收的全流程放飞验证,实现全球首次浮空风电系统在4000米高空成功发电,这项由湖南岳阳总装制造的国创新技术,打开了人类“向天要电”的全新可能。

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图片来源:巴陵岳州

这台被网友称作“空中发电站”的装备,外形酷似一艘巨型飞艇,整机长67米、宽40米、高23米,体型十分庞大。它依靠氦气浮空平台,把轻量化发电模组直接带到4000米高空,不再依赖传统风电百米高的钢筋塔筒。高空的强风带动机组运转产生电能,再通过特制系留线缆,把电力传回地面,可直接接入主流电网使用,整套设备设计使用寿命可达20年。

好好的地面风电不用,为什么要大费周章把发电设备送上数千米高空?

传统地面风电有一个绕不开的短板:受建筑、山地摩擦影响,地面风速忽大忽小,风力很不稳定,经常出现风小发不出电、风大又只能弃风的困境。而4000米高空,远离地表阻碍,风力更强、持续更稳定。风能的能量和风速的三次方成正比,同等发电设备,高空能够捕获的风能远高于地面,发电效率大幅提升。

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图片来源:长沙广电

对比传统风电机,S4000浮空风电系统不需要浇筑大型地基,钢材等材料消耗大幅减少,成本优势明显。同时它具备模块化的特点,方便拆解转运,充气数小时就可以投入工作,部署灵活。无论是荒漠戈壁、高原偏远地带,还是交通不便的海岛,常规电网难以覆盖的区域,它都可以快速落地供电,解决偏远地区用电难题。

这套S4000浮空风力发电系统,由企业牵头,联合中科院空天院、清华大学共同研发,研发中心设立在长沙,整机在岳阳经开区浮空器超级工厂完成总装生产,是实打实的湖南制造。在此之前,高空风电在全球都停留在试验探索阶段,欧美多国研究多年,始终没能完成4000米高空完整发电回收全流程测试,而我国这次试验圆满收官,补齐了高空风电工程化落地的关键一环。

曾经只出现在科幻作品里的空中发电,正在一步步变成现实。高空风能也被纳入国家十五五可再生能源发展规划,是重点布局的新型清洁能源赛道。

从地面风车,到飞向云端的巨型飞艇,我们不再只局限于脚下的土地,抬头望向天空,挖掘蕴藏在高空当中的绿色能源。S4000的成功测试,不只是一次技术突破,也为未来清洁能源发展,交出一份属于中国的创新方案。