邵 垒，毛虹霖，邢 胜，利 威，方子淇，侯 洋

高空风力发电发展现状及关键技术研究综述*

邵 垒†，毛虹霖，邢 胜，利 威，方子淇，侯 洋

（重庆交通大学 航空学院，重庆 400074）

高空风力发电系统（AWES）主要通过采用系留航空器在一定高度下捕获稳定的风能并将其转化为电能，具有低成本、高效率、无污染等优势，近年来受到较大关注。本文介绍了几种AWES技术的基本原理、发展历程以及应用现状，并对几种AWES技术的结构特点、发电成本等进行了分析和比较，以期为我国未来发展AWES技术提供参考。

高空风力发电；高空风能；系留航空器

0 引 言

大力发展可再生能源已成为世界各国寻求可持续发展的重要途径和培育新的经济增长点的重大战略选择。国家能源局数据显示，2019年我国风电累计装机2.1亿kW，风电发电量4 057亿kW∙h，约占全国全部发电量的5.5%，且呈逐年上升趋势[1-2]。目前，国内外的风能利用以低空风能发电为主，虽然低空风力发电获得了快速的发展，但是仍然存在较多问题：①低空风能易受季节气候、地理位置、地表环境以及人类活动等因素的影响，存在分布不均、风力不足等问题，直接影响发电效率和发电量；②低空发电技术占地面积大、噪声污染严重，建设成本和管理维护费用都相对较高；③气流瞬息万变，风的脉动、季节变化十分明显，波动很大。风电的不稳定性给平稳供应带来困难，时断时续的供应也会缩短线路的寿命，电能运输消耗方面存在较大的难点[3-5]。

近年来很多国家开始研究高空风能发电技术，该技术主要利用距离地面约500 ~ 12 000 m之间的风能进行发电。……