文|素年文史
编辑|素年文史
可再生能源与深空科技两条赛道，近期接连出现国内科创项目取得关键样机验证的消息。
不少海外科研机构还停留在理论推演或者低空试验阶段，国内团队已经把样机推到更高的作业高度，完成多项关键性实机测试。
这一系列连续落地的技术试验，也让国际同行重新审视国内科创领域的发展速度。
但需要客观看待，大部分成果依旧处于试验验证阶段，距离大规模商业化落地，还有大量工程难题等待解决。
8 月 21 日，在国内西北试验基地，S4000浮空风力发电系统完成完整的放飞发电全流程试验。
一具长度 67 米的大型气囊飞艇升空，稳定抵达海拔 4000 米的高空，顺利开展风力发电作业。
据公开资料，这是全球范围内，首次在这一高度完成浮空风电的实际运行验证。
很多普通大众并不了解高空风能蕴藏的资源体量，高空的风资源条件和地面完全不在同一层级。
5000 米到 10000 米的高空，风速每提升一倍，风能理论值就能够提升八倍。
有测算显示，仅仅上海浦东上空的高空风能资源，理论上就可以供给全国接近百分之八的用电量。
高空风能可以看作漂浮在大气层当中储量巨大的清洁能源宝库。
想要把这份高空资源转化为可用电力，现实工程阻碍却非常多。
浮空发电设备需要携带发电单元，还要通过拖拽线缆把电能传回地面，线缆自身重量、高空强风之下设备偏移、整体重量控制，全都是绕不开的技术关卡。
海外很早就布局高空风电赛道，美国相关样机的最高试飞高度仅 297 米，一大批海外创业项目相继启动，后续却接连宣告失败关停，始终没有办法突破重量与线缆带来的技术瓶颈。
完成S4000 这次关键试验的核心人员，是两名出生于 1998 年的青年研发人员顿天瑞与翁翰钶。
为推进项目，邓天瑞变卖婚房，叠加家中 200 万元资金作为创业启动资金。
项目能够取得阶段性成果，离不开国内完备的工业配套体系作为支撑。
团队在电机功率密度上实现优化，同等发电功率条件下，设备重量压缩到传统装备的十几分之一。
再搭配自研氦气循环系统以及特殊飞艇气动外形设计，设备在复杂风况之下偏移幅度得到有效控制，线缆拖拽长度仅仅为美国同类样机的十分之一，大幅削减线缆带来的负重压力。
时间回溯到今年一月，该项目 S2000型号样机就已经在四川宜宾完成 2000 米高空试飞。
升空的巨型飞艇，还曾经被部分地面民众误判为不明飞行物。
4000 米试飞只是整个研发路线的中间节点，团队远期目标是冲击 9000 米的高空空域，该高度的理论年发电时长有机会突破 8000 小时。
团队设立产业目标，计划到 2028 年将度电成本压低至 3 分钱，这一数值仅为火电度电成本的十分之一。
当然该目标属于团队规划，想要落地，还需要解决材料、寿命、运维等一系列现实工程问题。
除高空浮空风电之外，另一项备受关注的试验来自深空通信领域，也就是地月双向高速激光通信试验。
长久以来，我国深空探测主要依靠微波链路完成数据回传，微波通信带宽有限，传输速率偏低，会直接限制深空探测任务的数据获取效率。
据公开资料，过去依靠传统微波链路，月球卫星传回一张八 K 高清影像，完整传输需要消耗四到五分钟。
而本次地月激光通信试验完成之后，同等量级影像传输时间压缩至 12 秒左右，通信速率相比传统微波实现十倍至一百倍的提升。
地月之间距离大约四十万公里，要把一束激光精准对准高速移动的月球端接收设备，相当于在遥远距离把光线穿入一枚高速运动的针孔，对跟踪、对准技术提出极高要求。
这项技术打通月球高速数据回传的通路，也给后续火星探测、更远距离的太阳系深空探索打下通信技术基础。
紧随激光通信之后，光动无人机技术同样进入大众视野。
这套方案依靠地面自适应追踪激光器完成远距离能量输送，无人机底部搭载光电转换装置接收激光能量。
在理想气象条件之下，理论上能够实现无人机长时间不间断滞空，做到近乎永不降落。
不过这项技术同样存在客观短板，大气云层、雨雪雾霾都会削弱激光传输效率，现阶段依旧停留在样机验证阶段，还达不到大规模实际部署的条件。
接连多项前沿技术样机取得试验成功，直观展现国内科创环境之下青年科研团队的创新活力。
但我们需要分清样机试验和商业化大规模应用之间的鸿沟。
浮空风电要面对高空设备维护、气囊材料老化、气象灾害损毁等风险。
激光通信、激光无线供能同样会受到环境条件制约。
试验取得成功，代表技术路线被验证可行，不等于马上就能够大规模投入产业使用。
海外机构的惊讶，更多来源于短时间内多项前沿试验集中落地，并不代表相关技术已经完全成熟并且实现产业化。
在你看来，高空浮空风电如果未来实现大规模商用，会给国内能源结构带来怎样的改变？评论区可以谈谈你的看法。
参考资料：
《地面风不够用？中国把发电站送上4000米高空》——红星新闻
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