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Airborne Wind Energy Technology｜高空風能 技術挑戰與台灣未來發展 (3/3)

隨著 Airborne Wind Energy（高空風能） 全球示範持續展開，這項技術正逐步走向實用化。

然而，在進入商業化之前，仍存在一系列 技術挑戰 與 政策不確定性，需要被正視。

一、依據發電機設置位置的三大分類

1. 固定式地面站（Fixed Ground Station）

• 發電機設於固定場址，以風箏或風帆拉動繫繩驅動地面發電機。
• 系統穩定性高、效率佳，適合島嶼與科研基地等長期用電場域。
• 缺點為需具備適當場地條件與空域規劃。

2. 移動式地面站（Moving Ground Station）

• 發電設備安裝於可移動平台（如拖車、貨櫃），具備機動性與快速部署能力。
• 適用於軍事行動、野外臨時供電、災後應變等場景。

3. 空中發電（On-Flying Device）

• 發電機直接設於飛行裝置（如無人機）上，高空發電後透過繫繩導線傳輸電力至地面。
• 擁有高空發電優勢，但技術門檻高、控制難度大，目前多處研發與示範階段。

二、依據飛行模式的三類動態架構

1. 橫風飛行（Crosswind）

• 利用與風向垂直的橫風飛行產生最大拉力，是目前應用最廣的飛行模式。

2. 繫繩方向飛行（Tether-aligned）

• 飛行軌跡與繫繩方向一致，系統控制簡單但效率略低，常應用於穩定性優先場景。

3. 旋轉式飛行（Rotational）

• 採用旋轉臂或風車結構在空中旋轉產生升力與扭矩，部分設計如 Sky Windpower 類似飛行風車。

上述三種飛行模式，會根據搭配的發電設置位置組成多元組合，各家廠商採用的系統架構各異，產業尚未收斂於單一主流技術。

三、全球主要高空風能技術供應商總覽

以下列出知名的Airborne Wind Energy Technology提供商

• Fixed GS（固定式地面站）:

1. Crosswind 類型: Kitemill, Skypull, TwingTec, E-Kite, EnerKite, Ampyx, KPS, Kiteswarms, Kitepower, Kiteenergy, KiteGen Stem, SkySails, eWind Solutions
2. Tether-aligned 類型: Laddermill, Omnidea, Guangdong HAWP
3. Rotational 類型: Windswept, someAWE, Kitewinder

• Moving GS（移動式地面站）:

Crosswind 類型: X-Wind Loop Track, KiteGen Carousel

• On Flying Device（空中發電）:

1. Crosswind 類型: Makani, KiteKraft, Windlift, KiteX
2. Rotational 類型: Altaeros, BladeTips, Brainwhere, Sky Windpower

圖片來源：(由左至右Fixed GS, Moving GS, On Flying Device, 自製)

回顧上篇：高空風能(2/3)：從模里西斯到歐洲議會，全球高空試驗熱潮

回顧上上篇：高空風能(1/3)：從彰濱出發？台灣邁入風力2.0的起點

以下為參考資料：

US department of Energy：https://www.energy.gov/sites/default/files/2021-12/report-to-congress-challenges-opportunities-airborne-wind-energy-united-states.pdf