近日，國內首套“平流層浮空風力發電系統”在哈密亮相。

一個個輕靈的“大風車”在無垠的戈壁荒漠上挺立，一排排藍色的太陽能光伏板在沙漠裡延伸。一列列高塔，把來自風與光的電力匯聚在一起，通江達海，送往遠方。

這是新疆廣袤大地上的新景觀。曾經無用的“沙戈荒”，如今成為世人矚目的寶地。

“新能源產業的發展在加速。未來，高空將成為新能源電力的產出地。那將是媲美戈壁風車、大漠藍海的壯麗新景觀。”在近日召開的“2024哈密能源之問”大會上，頓天瑞向來自全國的新能源產業界代表描繪著空天新能源的發展場景。

會場外，作為實証，一艘長23米、直徑15米的“飛艇”浮立空中，在金色陽光的照耀下，通體剔透，散發光芒。

頓天瑞是北京臨一雲川能源技術有限公司創始人兼CEO，這艘“飛艇”是該公司研發的“平流層浮空風力發電系統”，也是我國具備完全自主知識產權，國內首套、世界一流的“平流層浮空風力發電系統”，也被稱為“空中電站”，它在該公司的型號是S500型。

“這次來哈密，是我們首次帶著成品進疆。”頓天瑞說。

新疆高空風能資源豐富

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。高空風能的特點是風速高、分布廣、風向穩定、常年不斷，具有很高的開發價值。

在風能資源豐富的風力發電站區域，高空風力遠遠大於地面風力。一般情況下，地面風能功率密度低於每平方米1千瓦，而在高空區域則可以達到每平方米5至10千瓦，甚至更高。

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。根據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團隊測算，風速增加1倍時，風中的能量增加到8倍，3倍風速則意味著高達27倍的能量。因此，越是風速快的地方，就越是理想的風力發電場。

資料表明，我國是世界高空風能資源最豐富的國家之一。採集高空風能可以獲得清潔、低成本以及高穩定性的風電，這使得高空風能的發電效率遠高於地面風電。

“我們多次來新疆開展浮空風力發電項目的實驗驗証。”頓天瑞說，新疆高空風能資源豐富，地形地貌多樣，南北疆氣候差異大，“三山兩盆”間的荒漠戈壁，都是開展項目測試的理想之地。今后，在新產品的定型測試方面，還要來新疆開展更多測試。

產品刷新兩項世界紀錄

哈密是全國風資源和光資源最好的地區之一。在新疆規劃的九大風電場中，哈密佔有東南部風區、三塘湖——淖毛湖風區、十三間房風區三個風區，每平方米風能功率密度超過150瓦，面積達5萬多平方公裡，佔全疆可供開發風區總面積的66.3%。

“來哈密之前，我們做了很多前期研究工作。經測算，哈密萬米以上平流層高空風能資源總量是地面的40倍以上，風速大、分布廣、穩定性高，且常年不斷。”頓天瑞說。

頓天瑞表示，哈密的新能源產業發展很快，類型多樣。本次作為嘉賓，能在“2024哈密能源之問”大會上向全國新能源產業界代表探討高空風能產業的發展，是一次難得的機會，也希望能達成新的合作。

實際上，在來新疆之前，北京臨一雲川能源技術有限公司的S500型涵道式浮空風力發電系統（SAWES），10月10日在湖北荊門漳河機場試驗區域放飛升空，順利達到500米高度並成功發電。這標志著產品刷新了浮空風電系統最大升空高度和單台浮空器發電功率最大兩項世界紀錄。

“世界上從事浮空風力發電的機構不少，技術路線也不盡相同。此前297米的升空高度和30千瓦的發電功率，一直由美國麻省理工學院涵道式浮空風力發電研究團隊保持。”北京臨一雲川能源技術有限公司首席技術官翁翰鈳介紹，“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。公司不久將測試1000米高度及100千瓦發電功率。”

看好新疆新能源產業前景

北京臨一雲川能源技術有限公司這套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浮空通風發電，並綜合線纜、測溫、氦漏、迎風、電機效率、姿態平衡等一系列解決方案，通過系纜將電能傳輸至地面的技術及裝備系統。整個系統由浮空平台、發電模塊、電力傳輸和系留線纜四部分組成。

當前，S500是專為應急救援、智能測繪、礦區開發等多個低空經濟應用場景研制的產品系列。例如，當地震、洪災等災難發生后，它能迅速升空，提供現場供電、保障通信暢通、巡視受災情況等，將前方的實時畫面傳回指揮中心。不僅是狹義的應急救災裝備，更是助力於災害監控、防御、搶險全過程的全域信能一體的應急救援系統。

“新疆地域廣闊，礦產資源豐富。在應急救援、智能測繪、礦區開發等方面，特別適合採用這套系統。”頓天瑞說，新疆正向打造國家能源資源戰略保障基地目標邁進，新能源產業發展勢頭迅猛，而且在技術應用上類型多樣，發展高空風能產業正當其時。

頓天瑞和翁翰鈳今年都是26歲，他們上大學時就致力於浮空器的研究。畢業以來，他倆身邊集結了一批有志於在這一朝陽領域創業的年輕人，技術研發團隊已達70多人。在清華大學、中國科學院空天院等頂級院校、科研機構的支持下，其研發團隊先后完成了“平流層浮空風力發電系統”初始驗証樣機、工藝驗証樣機、萬米浮空樣機和原理測試樣機，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，若干商業化示范項目正在落地。

“新疆新能源產業前景非常好，我們希望能為新疆的發展作貢獻。”頓天瑞說。（魏永貴）

分享讓更多人看到