本发明实施例公开了一种气球悬浮式空气压缩装置及风力发电系统，涉及风力发电设备领域，空气压缩装置包括悬浮气球、主空气压缩装置、转向装置、主叶片、辅助叶片和两个辅助空气压缩装置。悬浮气球设置有可供气流通过的导流通道，导流通道包括进风口和出风口；主空气压缩装置设置于导流通道内，主空气压缩装置通过气流产生的动力对空气进行压缩，并通过输气管线将压缩空气输送至地面；转向装置设置于悬浮气球的底部。由于只有空气压缩装置悬浮于空中，并通过轻量化制造，可使用体积较小的悬浮气球，减少低比重气体的使用量，降低使用成本；通过在悬浮气球设置导流通道，导流通道可对气流起导向和汇集作用，使更多的气流作用于风扇，提高工作效率。