机械制造印钞机(中国建成海上最大“印钞机”，一台发电量可供上海使用一天)

19世纪70年代，人类乘着第二次工业革命的快车踏上了一条飞速发展之路。然而人类的发展给生态环境造成了巨大的破坏，随着时间的推移，人类活动对生态结构的影响可以说是愈演愈烈，全球变暖，温室效应进一步挤压了一些濒危物种的生存空间，过量的资源开采也给地质环境带来了极大的安全隐患。

为了解决这些问题，给子孙后代留一个美好的蓝天，环境保护成为了当下国际社会中最热门的议题之一。而如何在环境保护的前提下完成人类必要的生产活动，风能的应用将会是解决此类问题的方法之一。

早在上世纪三十年代，荷兰和丹麦的沿海地区就开始使用发电量较小的风力发电机，用来给灯塔里的工作人员提供必要的生活用电。同样作为清洁能源，风力发电有着和其它能源相比没有的优势，和水电相比，风力发电机不需要建在大河的支流上，占据不了太大的空间，也不需要迁徙周边的居民。

和核电相比，风力发电机不仅不需要严密的防护设施，还能打消平民百姓对核电的恐惧。而随着风力发电技术的日趋成熟，各国开始针对风力发电进行布局，中国也不例外。无论是中国的东南沿海地区还是西部的戈壁荒漠，都能看到一座座宏伟壮观的风力发电机。到了2010年，中国的风力发电量达到了惊人的501亿千瓦时，虽然在庞大的火电面前如沧海一粟，但已经成为了世界第一风力大国。

在完成陆上风力发电的布局后，中方将研究重心放到了海上风力发电上。和陆风相比，海风受气候的影响程度较小，且发电持久性更强。一旦技术完全成熟，就可以和核电和水电等清洁能源一起代替传统的火力发电，从而完成我国的电力资源转型。在中国风电人的不懈努力下，第一台拥有中国完整知识产权的海上风力发电机——SL5000诞生了。因其强大的发电能力，它也被世人称为“海上印钞机”。

在其预估的服役期间内，它可以从源源不断的海风中汲取4亿千瓦时的电能，这个数字相当于上海这个超级大都市一天的用电量。那么这台“海上巨无霸”上装配了什么黑科技，从而让它的产电量达到如此恐怖的地步。

在清楚了解这台“海上巨无霸”之前，我们首先要明白风力发电机的基本原理。在我们的日常出行中，我们总能看到矗立在旷野中的风力发电机。外观上风力发电机有着巨大的风车叶片，而在风力发电机尾部的工作舱内则安装了一台变速箱和一个发电机。风力发电的前提是要有风带动风车叶片旋转，位于内部的变速箱也会随着风车叶片的旋转而开始运转，增加风车叶片的旋转速度，进而让发电机发出电力，完成从动能到电能的转换。

按照目前的风力发电技术，只需要每秒3公尺速度的微风，就可以使风力发电机进入工作状态。这是因为发电机的叶片都是采用强度高，但质量轻的特殊材料所制成，目前投入使用的风力发电机叶片大都由玻璃钢制造而成，虽然和玻璃钢相比，碳纤维的强度更高且质量更低，但其高昂的制作成本影响了其在风力发电领域的大规模应用。

目前常见的风力发电机主要有两种，一种是水平发电机、另一种则是垂直发电机。我们在日常出行中见到的那些风车状的设备就是水平发电机，巨大的风扇叶片给了这种设备最大的受风面积，虽然能提供更高的发电量，但需要根据风向调整叶片的位置。而垂直发电机则依靠水平分布的螺旋状叶片规避了水平发电机调整叶片位置的操作，任何方向都风都能让转动。同时它还具备占地面积小的优势，甚至可以安装在居民区。但其受风面积注定了该型设备的发电量不如传统的水平发电机，因此两者并没有优劣之分。

虽然两种发电机存在一定区别，但它们的核心部位都依赖齿轮驱动，而SL5000则采用了全新的风速改变电阻的磁铁技术，这种技术可以根据当地的风速自行调节变速箱的运转速度，不但减少了设备零件，也大幅提高了设备的使用寿命。作为中国第一台具有完整知识产权的海上风力发电机，SL5000创下了多个世界第一，它不仅是世界上最大的海上风力发电机，也是世界上第一台出口至海外的海上风力发电机。

SL5000的叶片直径达到了惊人的128米，风轮高度超过了120米，相当于一栋四十层的高楼。如此巨大的超级工程，在陆地上进行搭建就要耗费大量的人力物力，更何况是在环境多变的海洋上，因此在当时，不少专业人士对SL5000的海上运行持悲观态度，认为其是一个可望而不可及的天方夜谭。

为了保证SL5000在实际使用过程中不产生问题，在正式安装之前，华锐风电集团的科研人员对该设备进行了全方位的检查与测试，仅仅是在叶片旋转测试这一项时，科研人员就要考虑多达上千种的极端条件，对叶片的旋转测试就用时了四个月之久，进行了多达500多万次的震动试验。而SL5000中的另一重要零件——轴承，则花费了我国科研人员更多的时间。

轴承是非常重要但又十分脆弱的零件，因为它既要运转又要受力，稍有不慎就会损坏，一旦轴承损坏，那么整座风力发电机的运转就将陷入停滞之中，为了能造出能满足SL5000使用的轴承，研发团队耗费数年时间，终于制造出了精度达到头发丝直径二十分之一的超级轴承。

在完成对SL5000的零件测试之后，又一道难题摆在了科研人员面前，那就是如何在海上安装如此庞大的超级工程。在陆地上我们能依靠塔吊和吊车等大型机械设备，可以选在地质坚固的地表上进行搭建。而海上搭建则面临着很多问题，复杂的水文条件和暗流涌动的漩涡都是安装海上风力发电机时所要面对的风险。

而且SL5000和其它海上风力发电机不同的是，SL5000是搭建在深海地区的，浅海地区的风力发电机尚可将设备埋在海底泥沙之中，稍微深一点的海域则可以在海底修建底座，再利用船只将风力发电机固定在上面，上述的方法都不适用于建在深海的SL5000。SL5000所处的海域，其水流流速就已经达到了三米每秒，海底淤泥的厚度也有20米。为了解决SL5000的安装问题，华锐集团的科研团队亲赴上海，与上海勘探设计院的同志们共同工作，成功研发了能够承载SL5000的海上平台。

中国风电人凭借不懈的努力，在世界风电行业创下了多个第一，SL5000作为中国人自己的风电超级工程，承载着数代风电人的理想与美好期盼。而在SL5000投入使用之后，我国又颁布了一系列扩大风电规模的决议。其中在海上风电领域上，我国将以SL5000为中心，建立由多个海上风力发电机组成的发电机组，进一步取代效率低下且破坏环境的火力发电。

截至2020年，我国风力发电总发电量已经达到了4146.0亿千瓦时，全球的风力发电总额和2010年相比也得到了巨大的提升。但是在全球的发电总量中，风力发电仍然扮演一个不怎么重要的角色，风力发电居高不下的成本是其无法被大规模推广的重要原因之一，身为基建狂魔的中国可以凭借其雄厚的工业基础大规模搭建风力发电机，但那些政府执行力不强的国家只能依赖于传统的火电以及核电，而切尔诺贝利和福岛的核泄漏事件给核电这一优秀的清洁能源蒙上了一层阴影。

然而自然留给人类的时间已经不多了，南北两极的冰盖正在不断融化，北极熊和企鹅失去了食物