用飛艇給城市供電？兆瓦級“空中發電站”試飛成功

環球零碳

碳中和領域的《新青年》

首圖來源：紅網時刻

撰文| Bell

編輯 | 小瀾

→這是《環球零碳》的1860篇原創

當你抬頭時，如果恰好看到一個形似奇幻飛艇的物體掠過城市上空——別害怕，這不是外星飛船，而是一座“懸浮發電站”。

就在2026年1月初，一臺名為S2000的巨型“飛艇”，緩緩上升到四川宜賓上空2000米處，穩定懸停并累計發電385千瓦時，同時完成了并網發電測試。

作為全球首臺兆瓦級浮空風力發電系統，它的成功試飛與并網，標志著一種全新的、從高空捕獲能源的方式正悄然到來。

來源：潮新聞

人們早已對陸上與近海風電司空見慣，而在數百米甚至數千米的高空，還隱藏著一個尚未被大規模開發的“風能富礦”。

與地面和近海相比，高空的風速更高、風向更穩定、風能密度也大得多。

有研究表明，風中所蘊含的能量與風速的三次方成正比。這意味著，在風速更快的高空，風能產生的電力可達到地面風機的數倍乃至數十倍。

而如何安全、經濟、有效地利用高空風能發電，一直是工程界的努力方向。

根據發電機在系統中的位置，高空風力發電技術可分為“空基發電”和“陸基發電”兩大類，兩者共同構成了當前產業探索的主要方向。

陸基發電技術是指將發電機置于地面，空中飛行器僅作為捕能工具。飛行器在風力作用下，通過特定飛行軌跡產生巨大拉力，牽引系留纜繩帶動地面發電機旋轉發電。

《環球零碳》曾經介紹過的“高空風箏”正是這一技術路線的代表（詳見：捕獲高空風能，世界最大高空風力發電捕風傘成功開傘！）。

而空基發電更像是空中的發電站，其原理是將發電機組直接搭載于浮空器（如飛艇、涵道式飛行器、無人機）上，在空中直接將風能轉化為電能，再通過導電的系留纜繩將電力傳輸至地面站。

本次升空的S2000系統是這一領域的代表性成果之一。

它長達60米，寬和高各約40米，整體外觀像一個巨大的環形飛艇，中間包裹著如同“甜甜圈”般的涵道，涵道內則整齊排列著12臺風力發電機。

其核心工作原理在于利用充滿惰性氣體（如氦氣）的浮空器，將整套輕質發電設備提升到風力強勁且穩定的高空去發電，然后通過系留電纜，把電能從空中輸向地面。

涵道的特殊設計能夠從四面八方“圍捕”并壓縮氣流，引導更多的風能高效地通過渦輪葉片，從而最大化發電效率。

來源：潮新聞

此次S2000的成功，標志著浮空風電技術首次進入了城市應用場景。

傳統的大型風電場需要廣闊的土地或海域，這在人口稠密、土地資源緊張的城市區域往往面臨限制，因此大部分風電場總是建在大面積的農田、戈壁上。

而浮空風電系統飛在2000米以上的高空，為城市供電的同時，可以不受自然稟賦的影響。

而且，研發方臨一云川公司人員表示，該浮空風力發電系統升入高空后，可以“隱沒”在云端，地面基本聽不到什么聲音。

當然，將一座發電站送上天空并長期穩定運行，絕非易事。

空基發電系統雖然對地面設施要求較低，但卻需要面臨材料科學、空氣動力學、自動控制、高性能纜繩等一系列技術的集成挑戰。

例如，連接空中電站與地面的系留纜繩，不僅需要承受巨大的拉力，還必須兼具高強度、輕量化、低風阻和高導電性，以便安全地傳輸電力。

同時，系統的長期耐久性、在復雜氣象條件下的可靠性、以及如何安全融入現有空域管理秩序，都是需要持續驗證和解決的課題。

盡管前路仍有技術關卡，但S2000的試飛已證明了其可行性——它在幾小時測試中累計發電385千瓦時，足夠一個普通中國家庭使用近一個月。

未來，高空飛艇可以作為“巨型移動充電寶”，為偏遠海島、礦區、災區或重大活動提供應急和備用電力；也可以為零碳工業園區、數據中心等提供穩定的綠色直供。

來源：潮新聞

產業鏈上下游也在快速跟進。

臨一云川舟山蒙皮新材料基地已成功試投產，可實現關鍵材料的自主生產。

在核心元器件領域，包括輕量化電機、高功率密度變流器、特種軸承以及作為控制系統大腦的PLC芯片等，正在逐步實現技術突破。

而傳統的風電運營商如龍源電力、三峽能源等，憑借其豐富的項目開發經驗和龐大的裝機規模，未來有望通過合作或直接投資的方式，成為高空風電項目的主要開發者和運營者。

據悉，目前S2000已啟動小批量生產，并與多個沿海城市及高海拔地區簽訂意向協議。

下一代S4000、S6000產品同步推進，其中S6000將挑戰平流層浮空風電技術。

雖然浮空發電技術當前仍處于工程化和商業化的起步階段，距離大規模應用還有一段路要走，但S2000的成功升空，無疑向行業釋放了一個積極信號。

參考資料：

[1]https://interestingengineering.com/energy/giant-airship-over-china-wind-farms

[2]https://cn.chinadaily.com.cn/a/202601/09/WS6960c7f7a310942cc499abf7.html

[3]https://m.21jingji.com/article/20260114/20a439d9deab61622f879f5c50586a0e.html

[4]https://tidenews.com.cn/news.html?id=3341630

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