东海大桥，坐落在上海市浦东新区，它连接着上海和近40公里外的洋山港。在这座笔直的大桥两侧，是我国目前投入商业运营的、最大规模的风电工程。

驾车行驶在桥面上，可以看到一座座“拔海而起”的巨大白色风车，叶片随着海风的强弱转动。它们中的每一座，都有40余层楼的高度，仅叶片直径就有120余米，这些就是SL5000风力发电机，仅一台就能创造4亿元的收益。

一座座白色的“风车”，整齐地矗立在在东海大桥的两侧，像一片白色的森林，护卫着珠三角的用电安全。从研发、生产到装机，SL5000风力机组均由我国自主完成。毫无疑问，放诸世界这也是首屈一指的工程奇观。

但辉煌的背后，往往承载着艰辛。SL5000从研发到投产，经历了怎样的过程呢？它的运营又带给我们怎样的意义呢？

史无前例的工程挑战，“白色森林”的诞生

2011年8月2日，杭州湾的海面上，蔓延着不同寻常的气息。海面上，矗立着两座“钢铁巨兽”，保持着待命的姿势。

一座俯卧在近海处，它是我国最大的海上双臂式起吊船——风范号。另一座候在38海里外的洋山岛边，它是我国最大的自行式履带吊车——据说它的价值等同于一架波音737，它引擎全开可以带来9000匹马力，将8000辆轿车一次性送上40米的高度上。

这两个大家伙，为什么会同时出现在这里？因为它们即将面临一个史无前例的装载任务，放眼世界，或许也只有这两个大家伙能够完成这项任务。而这项任务的主角就是SL5000。

之所以叫这个名字，是因为“SL”为其研发公司华锐的英文缩写，“5000”则是指单机容量为5000千瓦。之所以能够有这样大的单机容量，与其可谓庞然的“身材”有关——SL5000，高度100余米，重量更是达到惊人的450吨。

装机过程中，光是机组重量本身就够装机人员“喝一壶”了，然而大家遇到的问题还不仅只来于此。杭州湾地处西太平洋，一年中有数月都会受到季风影响。当时，9号台风“梅花”，正在不远处虎视眈眈。

巨型叶片、巨型机舱，在吊车和吊船地协作下就位，成年人手臂粗细的108颗螺丝严丝合缝地对接，赶在台风到来前，施工的工匠们做好了海面固定，2011年9月6日，第一座SL5000机组完成。

此时，参与到这项工程的每一位匠人不由欢呼雀跃。东海大桥风电场，分一二两期，分布在大桥两侧。总投资40亿元，总装机容量20万千瓦。它也是目前世界上最大的海上风电场。

每年由它产生5亿度电，通过海底电缆输送至上海，每年节约的标煤至少24万吨。在“碳达峰”“碳中和”的提法下，东海大桥风电场，发挥了举足轻重的作用。由此，我们也可以看出，为什么我国要着重发展风电。

为什么要发展风电？

130多年前，人类发现了交流电，因其强大的能量，一开始我们对之避如蛇蝎。随着工业水平的发展，我们逐渐意识到，交流电对我们的意义。由此，人类社会逐步在生产生活的方方面面使用到了交流电。

于此同时，我们也开始了大规模的发电。众所周知，燃烧矿物能源是最高效、最便利的电力获取方式。然而，矿藏资源不可再生，燃烧过程中产生的废气，也对环境造成了巨大的危害。诸如厄尔尼诺现象频发、南极冰川融化、海岸线上涨等。

而风电，几乎是一种完全不会给环境造成负担的电力来源。对比诸如其他的清洁能源，诸如水电、核电、光伏等，风电造价更低、安全系数更高，同时，风电设备的维护成本也更低。
以SL5000为例，一座机组的计划使用寿命是20年，在这20年间，单个机组将从空气中“制造”4亿元的收益。在理想的环境下，SL5000机组转动一个小时能够发电5000度。

尽管对标上海全市日均4亿多的用电量，风力发电还不足以完全覆盖。但随着风电技术的进步，风电场将贡献出越来越多的电量。因为风电的清洁、便利、安全，所以未来将会有更加成熟的风电技术。尽管，我们还将攻克各种各样的难题。

海上风电场的建造，究竟有多难？

其实，风电看似是一种“完美”的清洁能源，但它的短板早已刻进了它的基因里，那就是——不稳定。时至今日，世界范围内都没有一位能人，可以确保风力、风速的稳定输出。

这也意味着，要运用风能，需要强大的电网系统做好电力的控制和稳定的输送。特别是像东海大桥风电场这样的海上风电场。虽然，其所在的杭州湾，在季风气候的影响下，风能充足。但也常常饱受台风的肆虐。

如何“安抚”风能，让SL5000既能有效蓄能，又能抵御风力过大的侵袭，正是在其设计之初，就困扰着各位科研人员的一大难题。虽然华锐承担了SL5000的全部设计内容，但各个部件的生产，是由全国各个高精尖工厂共同生产，最后在上海组装完成的。

SL5000承载着前所未有的单机容量，同时它所处的环境将经历大风力的“摧残”，因此叶片要结实、但不能笨重，这是两个看似矛盾的设计需求。为了满足这一需求，科学家们最后敲定了叶片的材质为环氧树脂。

仅仅是环氧树脂还远远不够，因为虽然这种材料可塑性强、质量轻，但它太“脆”，根本无法抵御极端天气侵袭。这时候，科学家们想到了钢筋混泥土结构，于是在环氧树脂中，加入了编织制造出了一种全新的复合材料，最终敲定了SL5000长达64米的叶片材料。

除了叶片之外，另一个重要的部件就是轴承。轴承本就是精密部件，但由于SL5000的“大块头”，它的轴承也达到了惊人的3米直径。制作轴承的是位于大连瓦房店的精密轴承工厂，世界上能生产这种轴承的工厂仅有三家。

在对轴承做质量检测时，用到了世界先进的三维精密检测仪，为了确保良好的传导性，仪器的检测头用到的材料是昂贵的红宝石，它能检测出3米直径内，0.8微米的误差。相当于在一块直径3平方米的平整地面，检测出一块砂砾的凸起。

当然，承载叶片和轴承的主机架和机舱，也是组成SL5000必不可少的一部分。由于要在海面上经受住长达20年海水地侵蚀和台风的撼动，装机前SL5000的每一个零部件，都经受住了严苛的质检和测试。

可以说，东海大桥风电场的投产和运营，是举全国制造业之能事，形成的这片“白色森林”。当然，也可以说明早在2011年，我国就形成了工业全产业链之雏形。

风电技术，从追赶别国到领跑世界！

2011年，东海大桥风电场一期工程的交付，意味着我国超越美国，成为了世界第一的风电大国。然而，中国的雄心绝不止于此！这仅仅是个开始。

在“双碳”背景下，包括风能在内的清洁能源，越来越多受到了重视。早在1985年我国就开始了对风力发电的研究。从我国第一个风力电场到现在的海上风电场，目前我国的风电并网装机容量已经突破了3亿千万。

2011年至今，我国已经连续12年蝉联世界第一风力发电大国，是美国装机容量的近3倍。虽然，早已风电发展势头早已“攻守易型”，但我们的对手从来不是其他国家，我们需要超越的，只有自己！

幅员之内，不仅内陆拥有丰沛的风力资源，绵延的1.8万公里海岸线，更是蕴藏了难以计量的“金山银山”。据不完全统计，目前可以发展成为海上风电场的海域面积，高达300万平方公里。从萌芽到规模化建设，我们走过了艰辛的36年。

结语

视线回到杭州湾，如果从高处俯瞰东海大桥，我们将看到的是一条笔直的通途，连接着浦东和洋山港。30多公里的桥面一眼望不到尽头，它两侧点缀着60余座“白色巨塔”，这是西太平洋上、属于中国的、卓然于世界的风电里程碑。

此后的十余年间，这座由巨型风力发电机组成的“林场”，将继续迎着风的方向、直面海浪，不断制造能量、储备能量，通过70公里的海底电缆，点亮珠三角一盏盏寄托着希望的灯。

虽然，SL5000发电机是我国目前投入运营的最大风电机组，但在其投入使用至今的十年间，风力发电技术已经完成了数次迭代。曾经的荣耀，逐渐被更先进的机组代替。

这样的迭代，是无数大国工匠日以继夜、呕心沥血地付出。这样的成果，也让每个国人心怀激荡。“与天斗，其乐无穷”，我国的风能发电技术，从跟跑、并跑，发展到现在的领跑。这是制造业实力的体现，也是大国崛起吹响的号角！

参考文献：

1. 黄维平, 刘建军, 赵战华. 海上风电基础结构研究现状及发展趋势[J]. 海洋工程, 2009, 27(2):5.
2. 郭越, 王占坤. 中欧海上风电产业发展比较[C]// 中国海洋可再生能源发展年会暨论坛. 国家海洋技术中心;国家海洋局, 2012.