近年来风电开发逐渐走向高空和深海，高空和深海风能的具有能量密度高、有效发电时间长、受地域约束小等诸多优点，近年来在欧美日等发达国家得以快速发展。我国目前高空风机和深海浮式风机的研究还在起步阶段，仅有两个浮式风机样机项目在研，即由三峡集团投资建设的“三峡引领号”和中船海装投资建设的“扶摇号”，研发水平明显落后于国际主流水平。因此，缺乏安全、稳定的超大兆瓦浮式风机支撑平台及高空风力机，是我国风电发展的短板，已成为制约我国风电继续走向高空和深海的技术瓶颈。  

针对上述背景，本课题组发展了一种全被动扑翼高空风能采集系统，将扑翼高效能量采集和流动控制的前沿成果应用于高空风能采集，采用地面配重和弹性单元缓存能量的方法，消除了传统牵引发电的恢复段和功率输出的间歇性，使得系统的效率达到20%以上。利用动态失速下的脱落涡来驱动扑翼的俯仰运动，从而实现扑翼能量采集的完全自主运动，消除牵引发电的俯仰控制机构，使得系统更加紧凑合轻量化。在深海风能发电方面，本课题组正在发展一种无塔筒浮式风机，该风机采用单点系泊和被动对风提高系统自适应性，采用悬挂式深潜增稳结构提高系统抗风浪能力，整体用钢量比常规半潜式浮式风机可降低50%以上。