是什么：
高空风能：是相对于当前地面塔架式风能只能利用离地面300米以内的风能，一般指离地面300米以上的中、高空风能。
高空风能是人类迄今基本上没有开发利用的新能源，这是一种储量丰裕、分布广泛的可再生清洁能源。
高空风力发电机：是利用地球在距地面大约1600至4万英尺的高空的风力来发电的装置，由于具有环保，无污染。美国科学家正尝试通过这种技术给整座城市供电。但从理论上讲，安装在城市上空数千英尺处的风力发电机可以做到这一点。由于还在构想中，因此还需要克服众多的困难后才可以投入运营。
为什么用高空风力发电：
斯坦福大学环境和气候科学家的研究报告指出：高空中蕴藏的风能超过人类社会总需能源的100多倍。高空风的特点是风速大，分布广，稳定性高，常年不断。
随着高度增加，平均风速会增加，而风能储量以近三次方的速度增加。高空的风能储量更丰富，更稳定，高空蕴含风能之大是目前近地面的高度无法比拟的，见图：
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。
可见，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。
其优势：
1、成本低且稳定：高空风常年不息而且风力稳定，采集高空风能发电可以获得高稳定性、低发电成本的风电。
2、助消纳：可以在用电城市效区建造高空风力发电站，使输配电距离很近；中国高空风能最丰富的地区江浙鲁地区，正好是中国电力负荷最高的地区，可以就近消纳。
3、不占空间：高空风行地面发电的高空风力发电机，理论上单机发电量可以与火电机组相媲美，而受制于风机叶片材料和塔架强度，塔架风电的单机最大容量从目前看基本不可能大于20MW。而高空风力发电是基于风筝飞行和多风筝串联，理论上可以像火车一样，挂载多达数百节车厢从而在单风筝功率不大的情况下，获得非常大的轴功率，从而降低成本。
高空风能技术：
1、利用氦气球等升力作用，将发电机升到半空中，在高空中将丰富的风能转化为机械能，机械能转化为电能，之后通过电缆传到地面电网。
案例：这一技术路线的典型代表为Altaeros energies的高空风电系统“空中浮动涡轮”（BAT）。这一系统中，发电机被装在一个巨大的充氦飞艇里，上升高度约为300米左右，BAT利用高空的高速风流，发电量比地面风力发电装置高一倍。2014年，美国有线电视新闻网推出了2014年可能改变世界的10大发明，“空中浮动涡轮”名列榜首。
2、将发电机组固定在地面，通过巨型“风筝”在空中利用风能拉动地面发电机组，从而将风能转化为机械能，带动地面的发电机转化为电能。这一技术路径可解决电缆和发电机的自重问题。
案例：意大利KiteGen公司的MARS系统是该类技术路线的典型代表。MARS系统主要由高空的拖曳风筝和地面的发电设备两部分组成。拖曳风筝和地面的风力涡轮机相连，并通过安装在发电设备上的航空感应器来控制风筝旋转的方向和路径，以最大限度带动地面涡轮机旋转并发电。
发展现状：
现状：截至目前，全球已有50余家企业正在从事高空风能发电相关的研发工作。近年来欧洲、美国等发达国家多家企业在此领域的技术研发上更是动作频频，欲分食这块“大蛋糕”。
2016年欧盟第七研发框架计划（FP7）提供200万欧元，总研发投入300万欧元，由欧盟6个成员国及联系国葡萄牙、西班牙、丹麦、荷兰、挪威和克罗地亚的7家风力发电设备创新型中小企业，联合科技界组成了欧洲HAWE研发团队，从2010年10月起，开始从事高空风力发电技术的研发，目前已取得阶段性进展。
自20世纪70年代以来，有关高空风设计的各项专利不断涌现：
国际：以Google公司为例，2013年谷歌首次以GoogleX为名宣布收购空中风力发电设备公司MakaniPower，高空风电技术立刻引起了小范围的关注。2006年MakaniPower获得了谷歌1500万美元的种子资金、美国高级研究计划局300万美元的拨款以及其他私人投资，2008年谷歌公司投资又增加到2000万美元。2013年5月，MakaniPower被谷歌公司收购，并入GoogleX部门。
国内：相较于欧洲，我国在该领域也取得了一系列进展。早在去年年初，华仪电气发布公告，与意大利高空风电技术公司KiteGenVentureS.p.A.在意大利都灵签订投资意向书，投资内容包括向意大利KGV公司进行300万欧元的股权投资，以及双方在中国成立合资公司的事项。
前景预测：
1、政策支持：国家发展改革委、国家能源局早前下发的《能源技术革命创新行动计划 （2016~2030年）》《能源技术革命重点创新行动路线图》也将高空风电相关技术研发提上日程并明确其发展线路。上述文件明确提出，到2020年我国要形成200~300米高空风力发电成套技术，并在2030年获得实际应用。在政策的支持和推动下，国内企业对高空风电关注度正日渐升温。
2、业内专家：高空风电客观上克服了传统风电因风量随意性、波动性以及地理位置偏僻导致的电网建设欠缺等“缺陷”。随着国内外市场需求的推动，高空风电站建设的市场规模难以估量。
3、比尔·盖茨曾表示：他相信世界将在未来15年中实现某项能源突破，而潜在的突破之一可能是利用在我们头顶几公里上空呼啸的风能。美国环境和气候科学家克里斯蒂安·阿切尔和肯·考德伊拉在研究报告指出：来自高空急流的风所生成的能量是全球所需能量的100多倍。
面临的问题
工程应用：所需设备的制造和损耗问题；还有连入现行电网时对电网稳定性的影响问题；两台设备的最低间隔距离。
商业化方面：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：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：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。
政府的角度：目前高空风力发电也没有成形的行业规范。
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或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。
（本文来源：知乎作者：子非鱼；国家能源报道；中国风能网）
