高空风能发电是一项充分利用高空风资源的创新型技术，采用独有的设备组合完成对高空风能的捕获吸收，将捕获的风能转换成机械能，带动发电机组旋转实现持续稳定发电。高空风能的高度一般在500-10000米之间。相比低空风能，高空风能具有储量丰富、风速高、风向稳定等优势。

随着与地面距离的増加，和地面摩擦的减少，高空风速将逐渐加大，而风能与风速的立方成正比，即使高空中空气密度有所降低，但其蕴含的能量仍比地面大许多倍。相关研究表明，我国6000米高空的风能密度均值，是地表风能密度20倍以上，高空中所蕴含的风能超过，目前人类社会能源总需求的一百多倍。

这张表展示了各种发电方式的输出功率比较：现有的风筝“天帆”(80千瓦，可以为60户家庭供电); 风力涡轮机(2.75兆瓦，供电2160家庭); 预计下一代风筝(3.5兆瓦，供电2800家庭); 小型核反应堆(582兆瓦，供电465600家庭)。

高空风能发电有哪些类型？

按照风能捕获，与机电能量转化方式的不同，高空发电技术可分为空基高空风力发电和陆基高空风力发电。

空基高空风力发电，将发电机悬于空中，空中飞行，空中发电。空基高空风电

是把轻型风力发电机搭载在飞行器上，放飞到高空中，通过特定的操作方式，使飞行器在风和缆绳的共同作用下，沿一定的轨迹循环飞行，飞行过程中气流带动发电机发电，然后通过缆绳把电能传送回地面。

陆基高空风力发电，将发电机置于地面，空中飞行，地面发电。陆基高空风电是把飞行器系在缆绳上，像“风筝”一样放飞到高空，飞行器在风力作用下带动缆绳往复牵引地面发电机转盘旋转产生电能。

我国关于高空风力发电技术的研究起步较晚，目前我国首创的高空风能发电项目采用的是陆基伞梯组合型高空风能发电。有别于低空风电的“塔筒+机舱+叶片”的“大风车”模式。

伞梯高空风能发电的原理就像是“收放风筝”。通过“伞组”的上下循环往复运动实现发电。

伞梯高空风能发电系统主要由空中设备及地面设备构成。空中设备主要由氦气球、平衡伞做功伞、缆绳、驱动器、空地通讯系统等部分组成。

地面设备主要由储缆容绳绞车、张紧装置、主卷扬机以及控制系统等部分组成。其中，绞车系统是地面的核心设备。运转中绞车绳速高达50—60公里/小时，接近运行中的汽车速度。

运行过程

“伞组”通过氦气球提供初始升力，上升到一定高度后，打开做功伞，在500米以上高空采集捕获风能，对主缆绳产生巨大拉力，将风能转换成机械能，主缆绳同时拖动地面发电机组发电，将机械能转化为电能。

工程应用

目前在安徽，绩溪高空风能发电科研项目正处于紧张的测试放飞阶段。该项目总装机容量2×2.4兆瓦，运行高度500—3000米，是对高空风资源规模化开发利用的大胆探索，也是对高空风能发电技术的首次工程化应用。