近日，我国高空风电领域取得重大工程突破。由我国自主研制的S4000浮空风力发电系统，在西北某试验基地顺利完成全流程放飞验证。这是全球首次完成4000米海拔级浮空风电系统放飞，标志着我国平流层高空风电技术正式从技术迭代走向工程化落地。
高空蕴藏着一座清洁能源富矿
S4000浮空风力发电系统由临一云川能源技术有限公司（以下简称“临一云川”）自主研发，外形酷似一艘“巨型飞艇”，长67米、宽40米、高23米。但与飞艇不同，它没有引擎，不靠燃料驱动，依靠氦气浮力，携带轻量化电机抵达数千米高空，通过智能系缆与地面控制站保障悬停与姿态稳定，同时将高空风能转化为电能，再通过系留电缆输送回地面。
作为S2000机型的迭代升级产品，S4000采用全新构型，综合性能全面提升，最大升空海拔可达4000米，适配国内绝大多数区域部署，可直接适配主流电网供电需求，设计使用寿命长达20年。
本次试验完成升空、驻空、发电测试、平稳回收全流程考核，各项指标均达标，充分验证了系统在高海拔复杂极端环境下的可靠性。
为何要把发电设备送上几千米高空？核心逻辑藏在风能利用的底层原理中。研究表明，风中的能量与风速的三次方成正比。这意味着，高空风力发电作为风能利用的新形式，在延续传统风力发电绿色低碳等优势的前提下，能多获取几倍甚至几十倍的电能。更重要的是，距地面500米至10000米的高空风能，是尚未被大规模开发的清洁能源富矿——其不仅风速高、分布广、稳定性强，储量更远超人类社会总需求。
中国是世界高空风能资源最丰富的国家之一，特别是在5000米以上高度，大部分地区的风能密度均超过每平方米1千瓦，部分地区高空急流附近的风力密度甚至可达每平方米30千瓦。这为发展高空风电提供了得天独厚的自然条件。
从500米到4000米，“高空风电”飞向新高度
目前，高空风电已纳入国家“十五五”可再生能源发展规划，成为重点布局的新型清洁能源技术。此次S4000系统试验成功，补齐了我国高空风电工程化应用的关键一环，有效提升高海拔清洁能源供给能力。
时间回溯至2023年6月，临一云川在北京成立，团队两位核心人物顿天瑞与翁翰钶均出生于1998年。之后一年内，该公司就完成了三轮融资，获得了众多知名机构的投资，并与清华大学、中国科学院空天信息创新研究院等顶尖学术机构建立合作。
依托国内完备产业链，临一云川的研发进程在短短几年间快速进阶：2024年10月，SAWES-500率先升至500米，发电功率达到50千瓦。2025年1月，SAWES-1000升至1000米，发电功率达到100千瓦。此后，S1500、S2000 相继升空，发电功率分别达到1兆瓦和3兆瓦。临一云川也成为国内唯一实现高空风电商用化的企业。截至今年1月，S1500、S2000作为当前成熟平台，已积累近5亿元订单。
在顿天瑞的规划中，在解决发电稳定与商业化问题后，浮空风力发电系统将把度电成本一路压低。“到2028年，我们可以做到3分钱一度电，它是真正能让绿色溢价变成负数的产品。”顿天瑞称，全球高空风能储量达1800太瓦，仅开发极小一片空域，便能支撑我国现有能源消耗。仅利用浦东新区的空域，即可稳定供应当前全国8%的用电量。
不过，当前高空风电产业化落地依旧面临不少现实难题。庞大的设备长期在城市上空安全运行所涉及的空域管理、极端天气应对、公众接受度以及更完善的并网政策与标准体系，都是产业走向成熟必须跨越的关卡。
新闻知多——中国浮空发电大纪事
2016年：高空风电写入国家顶层规划
国家发改委、国家能源局发布《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》，将高空风力发电技术列入国家重点任务。
2023年12月：国家重点研发计划正式立项
中国能建旗下中国电力工程顾问集团有限公司牵头申报的“大型伞梯式陆基高空风力发电关键技术及装备”项目获国家重点研发计划正式立项。同年，临一云川公司成立，专注于平流层浮空风力发电系统研发。
2024年1月：国内首个兆瓦级示范项目并网
安徽绩溪高空风能发电新技术示范项目成功发电，成为我国首个可并网的兆瓦级高空风能发电示范项目。
2024年10月：S500刷新浮空风电世界纪录
我国自主研制的S500型涵道式浮空风力发电系统在湖北荆门成功升至500米高空并发电，刷新了浮空风电系统最大升空高度和单台浮空器最大发电功率两项世界纪录。
2025年9月：全球首台兆瓦级商用浮空风电系统戈壁试飞
S1500型浮空风力发电系统在新疆哈密淖毛湖基地试飞成功，设计功率1兆瓦，为全球首台兆瓦级商用空中风力发电系统。
2026年1月：浮空风电首次进入城市应用场景
S2000浮空风力发电系统在四川宜宾高新区放飞至2000米高空并完成并网发电测试，标志着浮空风电首次进入城市应用场景。
2026年7月：高空风电正式纳入“十五五”规划
国家发展改革委、国家能源局发布《可再生能源发展“十五五”规划》，明确将 “探索研究高空风电等新型风能利用技术” 纳入技术创新重点任务。
2026年8月：S4000登顶4000米高空
我国自主研制的S4000浮空风力发电系统在西北某试验基地完成全流程放飞验证，最大升空海拔达4000米，这是全球首次将浮空风电系统送上海拔4000米高空并成功发电。
文、海报｜记者 董鹏程 实习生 徐丽群