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相信你一定看過海上風力發電，但你知道跟「放風箏」一樣的高空風能發電嗎？這是風力發電的最新黑科技，而中國又一次在這方面實作遙遙領先！
繼2024年1月並網之後，安徽績溪高空風能發電計畫已經在5月初實作首次「發電」，這是中國第一個成功並網發電的高空風電計畫，具有開創性意義。
這種看似跟放風箏一樣的發電模式，究竟是怎麽發電的？未來有沒有可能大規模推廣套用，讓我們用上更便宜的電力呢？
高空風能發電是黑科技還是噱頭？
風能發電就是將風吹過程中產生的動能，轉化成為可利用的電能，這種模式不僅比較環保，還不用像煤炭發電一樣買原料。
但是，想從大自然「白拿」並不容易，因為風一直在變化，所以風力發電穩定性差。
針對這一致命問題，目前有兩種解決途徑：一是提高儲能水平，在風力大時拼命發電，然後將多余的電量儲存下來；
另一種是尋找更加「穩定的風能」，而安徽績溪高空風能發電計畫就屬於這一種。
美國氣候專家卡爾代拉曾指出，地球所蘊藏的風能是全人類所需能量的100倍，但是絕大部份風能分布在高空。
目前全球對「高空」的範圍還沒有形成統一的說法，像民航領域的高空一般是指7000公尺到15000公尺。
而中國距離地面6000公尺的高空風能密度可以達到地表的20倍，東部安徽、浙江等地的風能密度是世界上最大的。
另外基本上只要高於1000千米，就是永遠有風的，可以實作不間斷發電，可見高空發電具有非常大的潛力。
但是，現在大型的海上風力發電機的高度一般在50-100公尺，而廣州塔的高度是498公尺。
也就是說，要想讓現有的風力發電機到高空發電，至少得建到兩個廣州塔高，這顯然不太現實。
相比之下，「風箏發電」是更有潛力的選項，不過，風箏怎麽能夠發電呢？
「風箏發電」如何執行？
「風箏發電」這一概念最早誕生於十九世紀八十年代，相信放過風箏的朋友都知道，只要讓風箏上升，你就有可能找到比較穩定的風，然後讓風箏一直飄在上空。
目前風箏發電就是利用該經驗，這不僅可以獲得比較穩定的風能，還可以讓一些不具備低空風力發電的地方也用上風電，簡單來講就是門檻成本都比較低。
但可能有朋友會問，既然風箏發電這麽好，那為什麽還要搞傳統的風力渦輪機呢？
因為在大型推廣該技術之前，還需要證明該技術是安全的，不會對人或者動植物產生影響。
畢竟放個風箏都有可能誤傷別人，更不用說放發電裝置了。
目前主流的風箏發電方式有兩種，一種是機載發電，即將發電裝置安在風箏上，然後再透過電線傳到地上，但是這種對風箏的要求比較高，至少要可以搭載小型的渦輪。
另一種是泵送發電，即將發電裝置放在地面，同時將風箏的繩索系在裝置上。
這樣風箏就可以在高空帶動發電機軲轆轉動，從而實作不間斷發電，而我們文章開頭提到計畫，采用的就是泵送發電。
該計畫總裝機容量為2×2.4百萬瓦，可以實作在300-3000公尺的高空發電。
在執行過程中，主要由氨氣球提供動力，等上升到預定高度之後，像雨傘一樣的風箏會開啟。
接著在風力的帶動下，傘組會持續飄在空中並晃動，這樣就可以帶動地面發電機渦輪轉動，從而將風能轉變為機械能，最後再轉化為動能。
早在5月初，該計畫已經實作首次發電，這意味著中國在高空發電上再次取得重大突破。
更值得關註的是，該計畫是「可並網」計畫，這是什麽意思呢？
其實發電中的「可並網」就是指能夠接入「電網」，輸送給各家各戶使用。
一項發電方式能不能真正造福老百姓，最終還是看是否能夠接入電網和讓居民用上更便宜的電。
既然中國第一個高空風能發電計畫已經成功發電，那未來有沒有可能大面積推廣呢？
高空發電還面臨哪些挑戰？
首先是選址問題，高空發電意味著要將飛行器釋放到空中，這不僅會影響到鳥類飛行，還有可能會影響飛機。
現在民航客機的飛行高度一般在2000公尺以上，而高空發電可以達到3000公尺甚至更高。
由此可見，高空發電的選址要重點考慮對民航客機的影響，同時還要考慮對地面人員生活生產的影響。
一旦飛行器因各種各樣的意外墜毀，有可能會給地面人員帶來人身或者財產損失。
因此在推廣前，不僅要保證計畫安全可靠，還要盡量避開人流量比較多的地方。
但是，發電區跟用電區距離太遠也不是好事，因為電力在運輸過程中會出現損耗，所以選址問題是推廣高空發電的一大挑戰。
其次是成本問題，從技術路線來看，高空發電是可行的，但是任何一種技術能否大規模套用還要看「成本」，高空發電也不例外。
其實在老百姓眼中，「物美價廉」的東西就是好的，而電力帶有公共性質，好的發電前提一定是讓老百姓用得起。
但是高空發電的維護成本比地面更高，維護難度也更大一些，加上該技術還處於起步試驗階段，所以總體成本並不低。
至於如何將高空發電成本降下來呢，說到底還是依賴技術創新。
在這個過程中，如果沒有獲得大額投資或者政府支持，那顯然是非常困難的。
此前安徽績溪高空風能發電計畫也曾因資金問題不得不調整進度，可見企業發展該技術的難度比較大。
還有在後續推廣過程中，高空發電的成本會不會比其他清潔能源低，這也是影響該技術商業化營運的關鍵因素。
除此之外，高空發電還沒有統一、完善的行業規範，也缺乏針對高空發電並網的規格要求等等。
因此，短時間內高空發發電想要大規模推行還面臨不小的挑戰。
但是理論上來講，高空發電每年可以連續發電6500多個小時，占地面積比傳統風電少三分之一。
加上中國已經有地方實作可並網的高空發電，所以未來我們完全有可能用上來自高空的風電。
也期待隨著技術的創新，高空發電能夠給百姓帶來更多的福利！
參考文獻：
科技日報：實作技術突破！中國第一個，成功發電
