高空風能捕獲技術正迎來全球范圍內的突破性進展，中國在這一領域已實現多項世界領先成果。2025年9月，北京臨一云川能源技術有限公司自主研發的S1500浮空風力發電系統在新疆完成首飛試驗，成為全球首個實現兆瓦級商業運營的浮空式風力發電裝置。該系統采用直徑40米的環形涵道設計，內部集成12臺風渦輪機，通過氦氣浮空囊體升至1500米高空，利用高空穩定風場實現持續發電。

與此同時，由中國能建中電工程牽頭研發的5000平方米級傘梯式高空風能發電系統完成組裝調試，啟程運往內蒙古開展實地測試。該系統采用氦氣球與做功傘組合設計，通過碳纖維纜繩連接地面發電機組，可在3000米高空捕獲15-25米/秒的風力資源，單臺設備最大發電功率達1兆瓦。此前，中國能建已在安徽績溪建成全球首個高空風能發電示范項目，2024年實現裝機并網發電，2025年初完成1000米高空100千瓦發電測試。

高空風能（AWE）技術通過系留航空器直接捕獲風能，分為空基發電和陸基發電兩種模式。空基系統將發電機安裝于飛行器上，通過電纜傳輸電力；陸基系統則利用飛行器運動牽引地面發電機。中國研發的浮空器型AWE采用輕質氦氣囊體與涵道風機組合，可實現24小時持續發電；傘梯型系統通過做功傘的周期性升降運動驅動發電機，具有更強的部署機動性。

與傳統地面風力發電相比，高空風能技術具有顯著優勢。全球高空可開發風能資源達1873TW，是近地面的4倍以上，而現有地面風電裝機容量僅1136GW。高空風場風速更穩定、湍流更少，且不受地形限制。臨一云川S1500系統通過涵道加速設計，使風能利用率較傳統系統提升20%，材料用量減少70%，特別適合偏遠地區、海島等無電網覆蓋區域。

國際上，高空風能技術已形成多條技術路線。美國Altaeros公司曾開發浮空渦輪系統，在阿拉斯加實現30千瓦發電；法國Wind Fisher公司研發的馬格納斯效應轉輪系統，通過旋轉運動產生動力；德國Kitecraft公司采用垂直起降固定翼無人機，在8字飛行軌跡中實現600千瓦發電。挪威Kitemill公司的VTOL無人機系統已實現100千瓦級持續發電，并獲得歐盟創新基金資助。

中國高空風能技術發展呈現后來居上態勢。臨一云川公司計劃在2026年量產S1500系統，并逐步推出升限3000-9000米的S3000至S9000系列。中國能建的傘梯系統采用新型芳綸纖維材料，單個做功傘重量僅2.3噸，飛行控制依賴智能算法與雷達系統，預計2026年批量投產后每年可減少碳排放4000噸。這些技術突破使中國在全球高空風能領域占據領先地位。

高空風能技術不僅為能源行業提供新解決方案，也為航空業碳中和開辟新路徑。該技術可應用于航空燃料生產、偏遠機場供電、電動航空器充電等領域。空客公司已利用動力傘技術為運輸船提供推進力，未來高空風能系統有望為氫燃料生產設施、直接空氣碳捕獲裝置等提供清潔能源。隨著技術成熟，高空風能將與地面風電形成互補，大幅提升可再生能源利用率。