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【捕获高空风能，世界最大高空风力发电捕风伞成功开伞！】
零碳情报
日前，我国首个高空风能国家重点研发计划核心装备——世界最大的5000平方米高空风力发电捕风伞日前在内蒙古阿拉善左旗试验场成功开伞。
该捕风伞在完成了全部预定试验内容后成功实现空中收伞，这标志着我国高空风力发电技术在工程化应用方面迈出坚实一步。
高空风力发电是利用空中组件捕获300米以上高空风能，实现“风能—电能”转换的新能源技术。
为捕获高空风能，国内外主要有两种技术路线：空基高空风力发电与陆基高空风力发电，两者的核心区别在于发电机的位置。
此次中国能建集团开展试验的高空风力发电系统，属于伞梯式陆基高空风力发电，包含“空中捕能—缆绳传能—地面发电”三级能量传递路径，就像放飞在高空的巨型“风筝”。
空中伞梯系统由氦气球提供初始升力，上升到一定高度后打开捕风伞，利用捕风伞在空中往复运动实现捕获风能，这将对主缆绳产生巨大拉力，进而带动发电机组发电。
地面发电系统则通过双机组协同的卷扬设备，将缆绳直线运动转为旋转动力，配合万向滑轮架适应风向变化，实现机械能发电，并使单机功率达到兆瓦级。
值得一提的是，此次试验中用于捕获风能的高空风力发电做功伞是全球最大的高空风能捕获结构。
项目团队通过气动优化提升了做功伞捕风效率，通过伞型设计拓展了开伞尺寸极限，5000平方米捕风伞展开面积大，能盖住大概12个标准篮球场。
据高空风能国家重点研发计划试验工程现场总指挥曹仑介绍，拟建设的这座“电站”单机额定功率5兆瓦，从500米上升至3000米高度后，再返回初始位置，单次发电循环时间约为20分钟，上升一次的发电量约500千瓦时。
据测算，正常状态下年发电量可达1000万千瓦时，相当于节约标准煤约3000吨。
来源：内蒙古日报
可能有人会问，有了陆上风电和海上风电，为何还要发展高空风电？
中国能建集团所属中国电力工程顾问集团有限公司副总经理张力表示，在全球能源转型浪潮的推动下，风电装机规模保持着持续高速增长的态势。然而，传统陆上风电与海上风电正面临两大愈发突出的瓶颈。
地风资源的开发空间受到限制，可获取的高质量风场日益稀缺；更为关键的是，风力具有较强的间歇性与较大的波动性，这对电网的稳定性带来挑战。
而突破传统风电瓶颈的战略机遇，潜藏于近地空间之上——即距离地面300米至10000米的高空。
科学研究表明，这一区域蕴藏着极为丰富且未充分利用的风能资源，其理论储量可达全球电力总消费需求的100倍以上。
相比于近地风能，高空风能具备显著优势：能量密度成倍提升、风向风速显著稳定、全球性广泛分布。这些特性为应对新型电力系统稳定性和调峰需求提供了潜在有效的解决方案。
目前，高空风能目前仍是未规模开发的新能源‘无人区’，随着设备造价降低和技术逐步成熟，发展前景值得期待。
中国能建中电工程高级技术专家霍少磊表示，接下来还将进行多伞放飞试验，计划明年底进入发电试验阶段。
（来源：科技日报、人民日报、内蒙古新闻网；整理：Bell）
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