捕風傘，又稱做功傘，是國家重點研發的高空風力發電系統核心設備，被列入《“十四五”可再生能源發展規劃》《能源技術革命創新行動計畫（2016—2030年）》等國家政策檔案。該系統通過牽引纜繩串聯空中組件捕獲300米以上高空風能，由空中組件、牽引纜繩及地面發電設備構成，最大展開面積達5000平方米，捕風高度最高可達10000米。
2025年11月，中國能建宣布全球最大5000平方米捕風傘在內蒙古阿拉善左旗試驗場完成開傘試驗，驗證了傘梯式陸基高空風力發電系統的技術可行性。該系統採用“空中捕能—纜繩傳能—地面發電”三級能量傳遞路徑，陸基方案通過纜繩牽引地面發電機發電，具有節約95%占地、降低30%度電成本的優勢。捕風傘試驗數據為高空風能傘梯系統設計最佳化提供了關鍵支撐，標誌著我國高空風電技術進入工程化套用階段。中國已在該領域形成自主智慧財產權體系，實現全產業鏈技術與設備自主可控。
基本介紹
- 中文名：捕風傘
- 核心原理：捕獲高空風能轉換成電能
- 風傘面積：展開面積可達5000平方米
- 項目性質：國家重點研發項目
發展歷史,研發背景,結構原理,項目優勢,技術路線,發展前程,
發展歷史
2025年9月，全球最大的高空風力發電核心裝備“5000平方米做功傘”在北京正式啟運前往內蒙古測試。
2025年11月，中國能建宣布，中國首個高空風能國家重點研發計畫核心裝備——世界最大5000平方米高空風力發電捕風傘（該面積為全球最大高空風能捕獲結構）在內蒙古阿拉善左旗試驗場成功開傘，完成全部預定試驗內容並成功實現空中收傘。
研發背景
中國出台《“十四五”可再生能源發展規劃》《能源技術革命創新行動計畫（2016—2030年）》等系列政策，將高空風力發電技術寫入國家重點研發計畫指南。
結構原理
高空風力發電採用傘梯式陸基高空風力發電系統，捕獲300米以上高空風能，實現風能與電能轉換的新能源技術。高空風力發電系統由空中組件、牽引纜繩和地面組件三部分構成，其中空中組件採用經過氣動最佳化的做功傘組件。其核心原理是由“空中捕能—纜繩傳能—地面發電”三級能量傳遞路徑構成，捕獲高空風能並產生空氣動力，空氣動力再通過纜繩牽引地面發電設備進行發電。
項目優勢
傘梯式陸基高空風力發電系統包含"空中捕能-纜繩傳能-地面發電"三級能量傳遞路徑。在距離地面300米至10000米的高空區域，風能具備能量密度成倍提升、風向穩定、全球分布廣泛等顯著優勢。陸基高空風力發電系統因其大容量、功率可拓展的特點逐漸成為高空風力發電研究的主流技術路線。中國能建首席科學家羅必雄：相比較常規陸上風電，高空風電可節約95%的占地，減少90%的用鋼，並可使度電成本降低30%，同時可串聯多個飛行器，在大型化、商業化上具有明顯優勢。2025年11月，5000平方米的捕風傘通過氣動最佳化設計完成開傘試驗，驗證了傘梯式陸基高空風力發電系統的技術可行性。
技術路線
主要有陸基和空基兩種技術路線。
● 陸基高空風力發電：即發電機置於地面，把本身不發電的輕量級飛行器置於空中捕獲風能，通過飛行組件捕捉風能帶動纜繩往復牽引地面發電機轉盤旋轉，從而產生電能。此次試驗的是陸基高空風力發電，是利用在空中展開的做功傘捕獲風能牽引地面發電系統做功發電，採用的捕風傘面積達5000平方米，突破傘形設計尺寸極限，成為全球最大高空風能捕獲結構。其技術突破體現在採用空中捕能-纜繩傳能-地面發電三級能量傳遞路徑，通過最佳化空中組件氣動性能與傘體結構參數。
● 空基高空風力發電：即發電機懸於空中，把輕型風力發電機搭載在輕量級飛行器上飛行，空中發電。
發展前程
隨著材料技術、浮空器技術、輕量化電機系統技術的發展，高空風能發電技術的價值逐步凸顯，為全球能源轉型提供了可持續、可再生的能源解決方案。中國是世界高空風能資源豐富的國家之一。當前中國在高空風能利用領域擁有一系列自主智慧財產權，可實現全產業鏈技術與設備自主可控。
中國能建首席科學家 羅必雄：這一項目試驗標誌著中國高空風力發電由千瓦級向兆瓦級邁進，高空風能捕獲從1000米向3000米，甚至5000米邁進，未來可極大帶動航空、能源、環保等高空風能相關產業的發展。
