清华电机系攻克高空风电关键：兆瓦级试飞成功

天山脚下，一只形如飞艇的庞然大物迎着强风稳定升空，它将改变人类利用风能的方式。

2025年9月19日至21日，新疆哈密淖毛湖基地的戈壁滩上，一个长度达60米、尺寸超越标准篮球场的“飞艇”顺利完成系列测试。这标志着全球首台兆瓦级商用浮空风力发电系统（S1500型）首次试飞成功。

该系统由清华大学电机系联合临一云川公司、中科院空天院共同研制，是目前全球规模最大、发电功率最高的浮空式高空风力发电装置。

技术突破：从地面到天空的能源革命

S1500系统的试飞成功，打破了传统风电技术的局限。其主气囊与环翼构成的独特涵道设计，有效提升飞行稳定性与风能捕获效率。

系统搭载12套互联的100千瓦风力发电机组，总设计额定功率超过1兆瓦。通过高强度系留缆绳，电能可稳定传输至地面电网。

相比传统陆上风机，这一浮空风电系统无需建设大吨位塔筒，基础结构简洁，可节省40%的材料，降低30%的度电成本。

此外，该系统还具备快速转场能力，能灵活应用于戈壁、海岛、矿区等多样化场景，极大地拓展了风能利用的边界。

清华贡献：电气系统核心技术的攻坚者

清华大学电机系团队在陆超教授带领下，王善铭、袁志昌、刘迪、刘文茂等教师参与了本项目攻关。

团队在前期已支持了S500和S1000等千米级高度、百千瓦级功率发电系统的研制。

此次针对S1500兆瓦级系统，清华团队主要负责电气设计与核心技术攻关，涵盖高功率密度发电机设计、轻量化电能变换架构与拓扑创新等关键技术。

这些技术创新为高空风电领域的重大突破奠定了坚实基础，使中国在这一新兴能源领域走在了世界前列。

高空优势：挖掘待开发的能源“富矿”

高空风能被称为尚未规模开发的新能源“无人区”，具有风速高、风向稳定、风能密度大等显著优势。

研究表明，6000米高空的的风能密度均值是地表风能密度的20倍以上。高空中蕴含的风能超过目前人类社会能源总需求的一百多倍。

相比低空风能，300米以上的中、高空风能储量丰富，开发潜力巨大。中国作为世界高空风能资源丰富的国家之一，正通过技术创新全力挖掘这一清洁能源“富矿”。

多元探索：高空风电的两条技术路径

当前高空风能发电主要存在空基和陆基两种技术路线。

清华大学等单位联合研制的S1500系统属于空基路线，将发电机组搭载于飞行器上，直接在空中发电。

与此同时，中国能建正在推进陆基技术路线的研发。世界最大的5000平方米高空风力发电捕风伞在内蒙古阿拉善左旗成功开伞。

这种“伞梯式”陆基高空风能发电系统通过缆绳串联多个做功伞，利用气流产生的拉力牵引地面发电机发电。

相比传统陆上风电，这种技术可节约95%的土地，减少90%的用钢量，降低30%的度电成本。

应用前景：产业化发展未来可期

随着S1500系统试飞成功，浮空风电的产业化应用已提上日程。临一云川公司首席执行官兼首席设计师顿天瑞表示，预计2026年实现批量生产，交付首批用户并网发电。

高空风电产业正展现出巨大的经济潜力。据透露，临一云川公司已签订合同订单达5亿元以上。

该公司在岳阳经开区规划的三期项目全部投产后，预计年产值将达百亿元以上，展现出这一新兴产业的广阔市场前景。

未来，随着S1500系统在2026年实现批量生产，以及5000平方米捕风伞在明年底进入发电试验阶段，中国的能源版图将增添一片广阔的“空中粮仓”。

高空风能这片曾经的“无人区”，正成为中国引领全球能源科技革命的新赛场。