开局十五五,奋斗正当时!坚决扛起建设能源强国、保障能源安全、推动绿色转型的时代重任,聚焦能源电力水利主责主业,加快推动高质量发展,全力打造值得尊重的世界一流能源电力水利基础设施建设集团。“开局十五五·最一线”专栏记录能建人投身中国式现代化建设的奋斗足迹。今天,让我们一同走进2025年度央企十大国之重器——世界最大高空风力发电捕风伞的试验现场。
2026年新年到来之际,我国首个高空风能国家重点研发计划核心装备——世界最大高空风力发电捕风伞,入选2025年度央企十大“国之重器”。这份荣誉,记载着高空风能试验团队在荒凉又静谧的腾格里沙漠中日复一日地默默耕耘。
驭风
世界最大的5000平方米高空风力发电捕风伞开伞
时间倒回至2025年深秋,来自中电工程、国内多个高校及科研院所的科学家与工程师在祖国的沙漠腹地完成集结。他们平静的脸庞下,难掩内心的激动与前所未有的压力。因为他们深知,这场从0到1的自主创新,是将核心技术与能源命脉牢牢掌握在自己手中的一次庄严作答。
腾格里沙漠地势开阔,西北风常年不歇,蕴藏着远超想象的巨大能量。在这里,中电工程牵头负责的首个国家重点研发计划项目正式进入了先导试验现场放飞阶段。试验的成败,关乎一项全新技术的未来。
对于这支团队而言,他们虽在理论仿真、装备研制、模拟试验操作上历经千锤百炼,但面对腾格里沙漠瞬息万变的风沙与气流,从图纸到升空的那一跃,仍充满未知。
高空风能党员突击队
这片被世人遗忘的沙漠,承载起了为中国新能源技术开辟全新赛道的时代使命。由中电工程牵头的我国首个高空风能国家重点研发计划核心装备——世界最大5000平方米高空风力发电捕风伞,即将在这片亘古的风沙场上,展开它的首次翱翔。
攻坚
环境恶劣、技术全新、极致协同,每一道关卡都考验着团队的智慧与信念。
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2025年10月10日起,现场试验进入了最后的攻坚准备阶段,此前几十组各型设备、传感器分别从祖国各地陆续运往试验现场,为了组建试验伞梯、搭建试验平台,工程师们反复研讨并最终确认了试验方案图纸及说明,并采购了各型工具和材料。
上百件零散设备及组件逐一定位组装,伞驱动器、伞与缆绳精密插编、主缆绳环插编,只为打下坚实“筋骨”。传感器逐一校准,激光测风雷达系统精准设置,保证试验数据准确可靠。同时队员们在沙丘铺设1400平方米蒙布,为设备安全构筑柔韧屏障。
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10月14日深夜准备工作进入最后也是标志性一环——氦气球充气。氦气球充气看似简单的地面工作,却也隐藏着危险。不成型的氦气球表面坍缩,承受风力过大会建立捕风面,使局部系留绳承受过大拉力,撕破气球本体,因此氦气球充气需要在4m/s以下的低风速进行。
经过5小时的奋战,凌晨1:40,压力系统操作员一声“氦气球成型,压力正常”,一轮直径17米的“沙漠圆月”在繁星下昂然屹立。
氦气球成型
坚守
10月16日清晨,风速较低,现场判断可进行第一次氦气球升空,现场进入实操环节,所有参试人员按预定方案就位。所有辅助卷扬机逐渐释放,主卷扬机启动放绳,氦气球离开基座缓缓升起。
然而,沙漠的“脾气”突如其来。一阵毫无征兆的阵风袭来,原本平稳的氦气球在阵风作用下剧烈震动,产生大幅度摇摆,氦气球底部压力检测装置及充气阀险些砸到气球基座。
“大家注意!所有辅助卷扬机反转,迎风面系留缆绳同步牵拉!”,现场指挥迅速反应,对讲机内传来急促而又坚定的声音。在千钧一发之际,氦气球被强大的拉力又拽回至基座。
第一次放飞试验现场会议
事后,团队迅速核对气象数据,重新梳理风险及对策,与气象台确认风速合理区段,试验调整至夜晚12点开始。
然而,沙漠再次展现了它的变幻莫测。现场值守人员在巡检过程中敏锐地感知风标变化,风速提前进入了预定区段。
“任务提前,所有人10分钟内集合出发。”总指挥果断在群内发布了任务。
进行氦气球充气工作
没有迟疑,楼道里瞬间充满了兴奋又期待的声音,互相呼唤的名字,催促的声音混合着嘈杂急促的脚步声。大家知道:“风来了,我们的机会也来了。”
到达现场,所有人迅速进入工作状态,大家的心只为“风”而等待——“终于等到的机会,不能失手!” 在星空下的忙碌中,试验团队的身影汇成一幅流动的画卷。
氦气球升力测试
经过数小时奋战,17日凌晨,氦气球成功升至预定的400米高度,各项数据均已达标,升降测试操作圆满完成,机载传感器稳定回传了关键试验数据。那一刻,那轮悬于星空的“沙漠圆月”,辉映着因成功而熠熠生辉的眼睛。
绽放
11月12日,试验进入最终阶段。在内蒙古阿拉善左旗试验场所,项目团队按照反复商讨修改的操作图集和流程有条不紊地向前推进。锚点固定、传感器校准授时、驱动器信号发测、做功伞升空调整、氦气球压控测试、安全绳连接加强,卷扬机动力检等每一个关键环节都经过多轮测试、反复核查,为整个伞梯一飞冲天把好最后一关。
试验前,项目团队积极开展理论探索与技术攻关,从无到有完成了伞梯式陆基高空风力发电系统动态运行过程耦合仿真模型的构建,在大型柔性捕风伞流固耦合、柔性动态缆绳模拟、高空风统计特性以及全系统动态过程仿真等方面取得了突破,对试验放飞过程进行数百次数值模拟。
此次试验采集的每一组数据,都将成为未来成套装备与标准体系的基石。
5000平方米做功伞开伞试验
“贺兰空管,这里是阿拉善高空风能试验基地,请求升空!”试验主管完成飞行计划申报与空管协调,现场各项准备工作全部就绪。
“各组注意,试验启动!”总指挥通过对讲机发出指令。氦气球携载着做功伞缓缓升空。在高空气流的托举下,伞体逐步舒展、绽放,宛如一朵硕大而洁白牡丹点缀在荒漠苍穹之下。
做功伞成功开伞,完成全部预定试验内容,并成功实现空中收伞,标志着我国高空风力发电技术在工程化应用方面迈出坚实一步。
欢呼声瞬间席卷了整个试验场。素日里严谨、克制的工程师和科学家们,此刻像孩子一样兴奋地拥抱。他们晒黑的脸庞、清澈的眼神、洁白的牙齿,组成了一幕幕画像,他们微笑着向迎面而来的风致意,随意地躺在沙地上。
世界最大高空风力发电捕风伞在内蒙古阿拉善左旗试验场成功开伞
劲风点燃了他们心中的凌云壮志,它卷起沙子摩擦着现场试验设备,磨砺着参试人员的信念和勇气,梦想和必胜的决心被打磨得闪闪发光。大家深知,高空风能目前仍是未规模开发的新能源“无人区”,理论完善、装备制造、系统优化、半自动化操作、高效运维之路,任重道远。
从腾格里起步,逐风的人不会停下脚步。下一步,团队计划建设试验工程,建成功能完备的试验基地,让捕风伞从沙漠飞向更广阔的天空,让“空中电厂”从图纸变成现实。我们期待将那朵绽放在苍穹的“科技之花”,种到更多需要电力的地方。路还长,但方向已经看清:走下去,风就在那里。
黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还。高空风能的未来就在脚下,我们在路上。
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编辑:张 烁
校审:齐立强
来源:中电工程
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