“放風箏”也能發電？中國人在500米以上的高空做到了，發電量遠超地面風機。

傳統風力發電的痛點

由于風機大多建造在郊外，初期的運輸、修建、多余的污水等，會破壞附近植被土壤和水源，并且運行后，導致周圍動植物豐富性降低。

風機的一大痛點是“噪音”，單臺風機噪聲高達102dB(A)，雖然相距200米，噪音衰減至45dB，但隨著機械設備愈發老舊，夜間噪音仍然會影響周邊居民的睡眠。

除了人類，想必鳥類對風機也是厭惡至極。

每年都有大量鳥類撞上風機葉片，或者風機產生的噪音和光影變化，變相在驅逐周邊鳥類，如果在野外大量修建風機，其實也在壓縮鳥類的生存空間，據研究表明，風電區域鳥類密度平均下降30%~50%，一旦鳥類數量減少，可能會導致附近生物鏈失衡，大量昆蟲肆意繁衍后破壞當地生態環境。

高空風力發電和傳統風力發電的差異

一般高空發電裝置由地面基礎設施、纜繩、飛行平臺、發電模塊和輔助系統組成，考慮到飛行平臺類型不同，又可分為系留風箏式飛行器、系留飛行器式、系留浮空器式三種。

系留風箏飛行器：發電機在地面，由高空傘梯狀或滑翔式飛行器上下循環運動，通過牽引繩帶動發電機發電。

系留飛行器式發電裝置：將發電機固定在高空飛行平臺上，迎風飛行過程中發電，通過傳輸線將電能輸送到地面。

系留浮空器式發電裝置：跟第二種模式差不多，都是將發電機固定在空中，只不過稍微調整成鏤空型和渦輪型。

高空發電裝置和傳統地面風力發電，最大的差異在于，前者高度在500米以上，而后者在地表，這樣就能避開地表風力發電機的所有缺點。

例如高空風力發電機不會造成環境污染、不會對鳥類產生影響、沒有噪音等，屬于理想的風力發電模式。

高空風力發電裝置的實際效果如何？

當受到溫度影響，不同區域的大氣溫度不同，受熱空氣膨脹，冷空氣收縮，于是就形成了氣壓差，當空氣從高壓區域向低壓區域流動時，就會產生風。

眾所周知，大風吹過地面時，會受到地形、建筑物等因素干擾，風力時強時弱不穩定，大多數情況下，風力吹過障礙物會更弱，所以，地表風能不強。

而距離地表的500米高空及以上，幾乎沒有障礙物阻攔，風力更穩定，風速也更強一些。

高空風力發電的好處是，不需要尋找地表風力強大的區域，例如海岸、山地等，也不需要考慮周邊有沒有住宅區。

據科學研究，高空風能密度通常是地表風能的20~100倍，高空風能總儲量超過目前人類能源總需求的100多倍，每年風能發電時間可達6500小時以上，而地表風機僅有2000~3000小時。

所以，高空風力發電大有可為。

但現實和理想之間還存在較大差距，2024年1月7日，中電工程設計投產的安徽績溪高空風能發電項目獲得成功，首次利用300~3000米高空風能并網發電。

但隨之也出現一些問題。

系留纜繩需要能抵抗極端天氣，例如低溫、雷暴，就算是晴天，在高空20~40m/s的風速下，繩子頻繁振動也會讓材料出現裂紋，所以，系留纜繩的穩定性和耐久性還需進一步提高。

飛行器同樣需要面臨低溫、高風環境，北歐試驗項目的滑翔傘飛行器就曾因為結冰失敗過。

此外還要考慮經濟性，即便是成本較低的陸基高空發電，單兆瓦造價約300萬美元，是傳統風機發電的2倍，并且空中維護耗時和成本都比較高。

簡而言之，雖然目前中國高空風力發電取得成功，但暫時各項費用較高，還不能商業化，如果繼續優化，相信不需要多久，高空風力發電項目就會普及。

高空風力發電飛行器會撞上飛機嗎？

一般而言，高空風力發電裝置的運行高度在500~1000米之間，跟民航客機沒有沖突，但跟直升機、小型飛機及無人機作業空域確實存在重疊。

飛行器失控可能飄入航道，系留纜繩斷裂可能影響其他飛行器，為此提出的解決方案有以下2種：

1.規劃一片空域，專門用來高空風力發電，范圍并接入航空導航系統，實時更新位置。

2.在直升機、小型飛機或無人機接近時，且無可避免將要接觸時，系留纜繩觸發自動熔斷，發電裝置通過降落傘緩降。