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【帅波的回答(39票)】: 如果不想看完整的回答，不严谨地讲，高空风力发电基本设想是利用高空的风来发电，而不是像传统的风力发电机（风力发电机_百度百科）架设在地面或近海的水泥杆塔上，依靠叶片旋转发电。已经在探讨高空风力发电的方式包括：
那完整的回答呢？ （下面某些链接可能需要能够访问Google, Youtube, Vimeo等网站才能查阅）
 左上 Surface Solar 地表太阳能密度，右上 Surface Wind @50m 是距地表50m的风能密度，下 Wind @ 10,000m 是10km高空的风能密度。更多细节可以参考左上 Surface Solar 地表太阳能密度，右上 Surface Wind @50m 是距地表50m的风能密度，下 Wind @ 10,000m 是10km高空的风能密度。更多细节可以参考这篇发表于2009年的论文或者KiteGen对风能数据的介绍。 很明显，在北温带和南温带的高空，风能密度很高（深红色），而这些地区恰好是经济发达、人口众多、用电需求大的地区。
 运行模式方面，有主张 Ground Base Generation（空中飞行带动地面发电）的，也有主张 Airborne Generation（空中飞行并发电然后传送回地面）的。运行高度方面，有的设计飞行在接近地表的大气边界层，有的则飞行在更高的对流层里。 研发力量基本以北美和欧洲/德国为主。 Ground Based Generation 的代表 (这个派系长相都差不多） Skysails (视频演示 http://www.skysails.info/english/power/） Ampyx Power Airborne Wind Energy Airborne Generation 的代表 (这个派系外貌分化得很严重） Magenn (官网已停，演示和介绍在此：Directory:Magenn） 当然，如果从飞行器的软硬和飞行速度高低的视角进行分类，则会得到如下结论：  更多分类视角，和优劣对比请移步：更多分类视角，和优劣对比请移步：Airborne wind energy: a collection of challenging compromises
以Makani的设计方案为例，这里可以看到 Makani 的设计方案和传统风力发电机在高度方面的比较。左边是传统风力发电机高度，右边是Makani搭载发电机的飞行器的飞行轨迹高度。不同公司的设计方案飞行器高度  这是KiteGen的方案，传统风力发电机在左下角：这是KiteGen的方案，传统风力发电机在左下角：  发电功率上，X轴是给定风速，橙色是Makani的发电功率，蓝色是传统风机的发电功率。  同样的，设备的体量上，目前传统风力发电机，杆塔高度达到150m或更高，传统发电机以 Vestas V105-3.3 MW为例，叶片长度达到50-55m，更多参数请查阅 Vestas 的介绍。而Makani的飞行器尺寸，翼展26m，机身长度8m，体量相对较小。  从这些角度看，高空风力发电有优势： 设备体量小而轻意味着相对较低的制造难度，也大幅降低了假设巨大水泥杆塔的成本，同时，利用高空风能的发电效率较高。
而各公司都不常提及的一点，是两台设备的最低间隔距离（以防缰绳缠绕打结），即：想要放飞得越高，缰绳越长，需要的设备间隔距离越远，因而建造起来的占地面积则需要更大。这个间隔距离怎样界定，间距多少是合情合理，开发商们往往语焉不详。 商业化方面的挑战包括，建造成本，相对困难的维修和维护带来的成本，相对传统清洁能源是否有价格优势。在没有大型投资和政府支持的条件下，高空风力发电进行商业化或者进行大型建设都有难度，或需要漫长等待。 环境方面的限制包括，大量飞行器带来的视觉干扰，造成地面或海面不断移动的阴影，噪音，以及对鸟类飞行的干扰。 行业限制包括，来自航空方面的管制（对航空器造成的干扰），高空风力发电与传统电网对接联网的规格要求尚未明确。 从政府的角度，目前高空风力发电也没有成形的行业规范。最简单的问题，例如：对于飞行在1km高度左右的高空风力发电设备而言，是定义为建筑物，还是高空障碍物，还是飞行器，还是有新的类别？ 安全方面，飞行器一旦坠毁是否有可能造成人员伤亡或财产损失，如何控制，如何规避，相应的商业保险与理赔环节如何构建等等都是崭新课题。 风险方面，全球气候变化对高空风能储量的影响尚未明确。各国政府是否有意愿对商用活民用的发电机构开放使用500m以上的空域仍然存疑。 总而言之，目前的适用领域是偏远的，小型的，分散的，对可靠性要求不高的用电市场。目前的发展程度尚不适用大规模的对稳定性和可靠性要求较高的用电市场。
甚至卫星太阳能发电背后的动机和今天的高空风力发电也是相似的：因为就太阳能而言，宇宙空间中蕴藏的太阳能更多，日照更强烈更稳定，没有昼夜停顿，也不受气候和天气因素的干扰。 但是可想而知，以人类科学技术的水平，这种想法要面对工程技术上的巨大困难，以微波或激光向地面远距离传输电能所发生的损耗，以及造价的高昂，维修维护的困难，潜在带来大量空间垃圾等等这些问题，让这个设想终于搁浅。 关键字： Airborne wind turbine，High-altitude wind power，Crosswind kite power 【峻衣的回答(3票)】: 主要部件为高空风筝，跟风机差不多，google X做个这个项目。  与传统的地面或者海上风质量比较，高空发电的优势是气流稳定，风速高，风质量高。 传统的风力发电大体上模糊地可分为永磁同步和双馈异步。双馈异步技术较成熟，永磁同步在国内以金风公司为代表发展也很快。 按照技术层面来讲，高空发电应该是会用永磁技术 。 高空风力发电首先面临的是载重问题，大输出功率需要大发电组件，但显然高空风筝载重不会很大，所以它的功率也不会很大。第二，地面和海上风机有偏航和变浆系统，能够对准风向吸收最佳风速，但是高空风筝稳定性太差，无法最大限度吸收风能，导致输出能力低下且不稳定。 非要说优点的话，高空发电省去了费用高昂的前期工程费，包括开山道，打地基，立风塔，装风机等等，风电成本大大减小。 我个人想不出高空发电其他的优点了，不知道流动性强算不算，按理说风机发出的垃圾电仍需要加工，除非地上风场能配合移动，否则移动性没意义。 现在地面和海上风力发电的维护量已经很大，维护和修理的时候爬爬风机能搞定，高空发电要是修一次成本估计有会很大。 如果风速有湍流，在高空300米的发电风筝的运动直径就是600米，也就是说这个圆内不能有其他风筝的路径，那么一个规模可佳的风场占地有点大。 欢迎补充。 【孟家的小丽的回答(1票)】: 高空的风能非常丰富，并且可以24小时持续供应电能，是一个很好解决用电问题的方法。不过目前来说，高空发电技术还是过于新颖，10年内是不可能推向市场的。 高空发电有两种模式：第一种是建设高空发电站，用电缆把电能输送到地面；第二种是在高空建设传动设备，将风能转化为机械能后直接输送到地面，然后再将机械能转化为电能。 高空风力发电机简单来说就像风筝，或者说是飞艇一样悬浮在空中，收集高空的风能转化为电能。 才识浅薄，望见谅~~ 【陈泷的回答(1票)】: 受人邀请回答问题，罗列几点： 1. 高空可以粗略分为高层和高空层。高层大概就是50~600米高，高空的风力状况比较好，平稳，确实适合风力发电；高空层就是我们一般说的对流层，风况其实并不适合发电。 2. 受到风力发电机的转换率限制，如果需要足够的发电量，就需要一定的受风面积。这是高空发电的最大瓶颈。将风机稳定在高空层，甚至对流层，是非常困难及花钱的事情。目前我们做的最高项目是在560米，是在大厦上安装风机。 3. 发电后，电力传输是个困难。如果采用电线传输则距离受限，材料受限。如果采用无线传输，目前还没有成熟技术。 结论：这只是一个实验性的项目，可以大胆假设，但我们要小心求证。 【知乎用户的回答(0票)】: http://www.altaerosenergies.com/bat.html BAT: The Buoyant Airborne Turbine 一种用浮空器（其实也是一种风筝）来承载叶片和电机的方案，目前还在开发阶段。功率目测很小，估计只是在能源供应不上时，替代野外使用的移动发电机组方案。  【lurve的回答(0票)】: 电力公司的员工表示目前还停留在火力发电这个阶段… 【刘丽的回答(0票)】: 离我还很遥远 【知乎用户的回答(0票)】: 我想说，子非鱼已经回答的非常好了。 其实早在170年前，高空风能的概念就已提出，但到目前为止，高空风能发电技术的规模化应用还未形成。究其原因，至少有两大技术难题在阻碍高空风能的发展：一是高空风能收集、转换所需要的耐磨、耐化学腐蚀、抗紫外辐射的轻质高强度材料难以获得。虽然全球市场上已经能提供上述所需的材料，但材料的特性却有待进一步检验验证；二是保证空中部分稳定性的控制技术一直没有突破。目前高空风能发电的主流技术是风筝型发电系统。在这种系统中，风筝作为风能采集器将高空风能转化为机械能，同时，风筝还是平衡器，保持系统稳定。但这种系统的最大问题就是，平衡运动与做功运动相互耦合、相互影响，很难设计出平衡与做功的最佳控制模式，系统复杂，持续性和稳定性难以保障。 【谷利的回答(0票)】: 貌似我看过一个类似于广告的纪录片，国外的一个公司在中国建造的一栋建筑，就是高空风能发电，可以提供整栋建筑很高百分比的能源。 具体的都不记得了，名字也忘了，不过记得片子里着重说了该建筑的空调系统比较前卫。 【知乎用户的回答(0票)】: 上海中心124层、574米的塔冠钢结构之上安装了风力发电机组 【黄明皓的回答(0票)】: 如果你玩过minecraft，就不会觉得奇怪了 原文地址:知乎 |
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