来自国家能源局的最新数据显示，截至9月底，全国风电装机容量约4.8亿千瓦，同比增长19.8%。风机如何制造、安装？风电场如何维护？风电怎样传送并网，并用于生产新的风机？为了对风电产业有更多了解，让我们跟随人民日报记者走进江苏盐城，我国海上风机整机约四成产自这里。
电，从海上来。海风以每秒7.6米的速度驰骋向黄海之滨的风电场，百米多高的“大风车”转动不停。风机将机械能转化为电能，瞬时，“绿电”经海底电缆送至陆地，汇入电网。
机，从陆上来。距离风电场70多公里的风机总装厂，“绿电”源源不断，设备忙碌运转，工人们组装好机舱、叶轮等部件，等待运往海上与叶片、塔筒一起组装成海上“大风车”。
海风吹来新产业，江苏盐城有全国最大规模的海上风电产业集群、装机容量巨大的海上风电场，形成了集研发设计、装备制造、资源开发、运维服务等环节于一体的海上风电产业链，实现用“绿电”造“绿机”。
2023年8月20日，位于盐城市东台条子泥外的海上风电基地日出景色。新华社记者 杨磊 摄
“大风车”这样造
上万零部件，3小时供应
走进位于盐城的大丰经济开发区风电产业园的江苏金风科技有限公司总装厂实验室，一台10兆瓦样机正在接受测试。千余个温度、振动、载荷等传感器遍布机身，大屏幕上跳动着实时检测数据。
“研发设计及样机检测，是风机制造的起点。”金风科技实验中心副主任陆金红介绍，公司先根据研发图纸与供应商一起试制出样机，再将样机送到实验室和试验风电场进行上百项集成测试，经第三方认证后批量生产，整个过程历时一年左右。
金风科技大丰基地主要组装机舱及叶轮的结构件。从2兆瓦海上风机起步，大丰基地已可制造最高11兆瓦海上风机，整机年产能超1200台，其中30%出口海外。公司副总经理宁海峰介绍，公司的发展得益于当地产业的强链补链延链。
同一园区内的中车株洲电机江苏公司，8个叠片机器人围成一圈，机械臂“吸”起一块块硅钢片，交错叠成一个“大铁桶”，“桶”的内侧有一槽槽铜线圈，在电机运行过程中产生电流。公司大丰风电事业部副总经理徐海阳介绍，“大铁桶”叫定子，由轴承与转子相连组成发电机。通过优化结构设计，发电机组不断提高效率、缩小体积、减轻重量。
和金风科技仅一路之隔，江苏双瑞风电叶片有限公司的8.5兆瓦风机叶片生产线上，工人们像制作三明治一样，在分成两半、长110.5米的模具内，层层铺装玻璃纤维布及其他结构件，经真空处理再注入环氧树脂浸润固化后，两“瓣”相扣，一支叶片组装完成。公司副总经理李建强说，生产线正在升级，以满足制造“超长柔性”叶片订单的质量要求。
一台“大风车”由机舱、叶轮、叶片和塔筒等组成，总共需要上万个零部件、300多家一级供应商，其中大部件基本可在大丰配齐，关键部件多数能在盐城找到供应商，全部零部件的95%在江苏集成，形成3小时供应链。盐城市发展改革委新能源处负责人鲁海峰介绍，近年来，盐城已聚集41家规上企业，形成全国最大规模的海上风电产业集群，整机产能约占全国的40%。
风电场这样建
大部件“坐船”，海上“搭积木”
警报响起，监控系统显示毛竹沙风电场44号风机故障停机。10月15日，三峡集团江苏运维公司大丰项目部检修副班长徐振鹏刚上班，就从风机监控系统上收到一条报警信息，分析研判可能是柜机驱动板损坏。
海况符合出海条件，徐振鹏和两名同事当天从大丰区王港新闸出发，坐船5小时，来到72公里外的毛竹沙风电场44号风机。进入塔筒，将风机调到维护模式，更换新的驱动板后故障消除，变流器测试无异常，风机恢复运行。徐振鹏介绍，三峡集团江苏能投公司在大丰海域已建设两个风电场、总计并网131台风机，现场运维团队不仅出“急诊”处置突发状况，每年还会对风机进行“体检”。
毛竹沙风电场建成于2021年，是距离盐城海岸线最远的风电场。规划风电场要综合考虑水深、离岸距离、资源、地质、通航等要素，三峡集团江苏分公司盐城公司副总经理姜浩介绍，盐城拥有582公里海岸线，海上100米高度年平均风速达每秒7.6米，年满负荷小时数超过3000小时，开发价值高。
有了风机和风电场选址，“大风车”怎样屹立海上？
姜浩介绍，“大风车”一般不是整体运到海上，而是由大件运输企业将塔筒、叶片等主要部件，从风电设备制造厂送至码头，分件装船后运到指定海域。
施工船已先行一步，将钢管桩打入海床，露出海平面约11米，准备好风机基础平台。搭载着起重机的海上风电安装平台，会在风速低于每秒12米的时段，将运输船上的塔筒一节节吊起、安装到风机基础平台上。随后，机舱、叶轮等部件，像“搭积木”一样依次组装到位。
从近海到远海，风电场走向深海带动着风电技术的突破。姜浩介绍，一种新的漂浮式风电机组及基础平台将通过锚系与海底链接，让浮体和风机“漂”在海面上，为水深超过60米、不适用打桩的深远海风电场建设做技术储备。
2016年以来，盐城已建成海上风电场23个，装机容量超554万千瓦，规模占江苏省的46.9%、全国的14.9%。
海上绿电这样送
叶尖速可高达每小时300公里，
转换电能并网入户
盐城滨海县，滨海港区中电智慧场站陆上集控中心大屏幕上显示，75台白色风机矗立在大海中。点击屏幕上任意一台风机，风速、转速等实时参数尽收眼底。
“让风机转动，首先要知道风从哪里来。”国家电投集团江苏海上风电公司副总经理杨荣介绍，每台风机的机舱装有偏航系统，可精准预测每小时的风向及风速，帮助风机校正方向，像向日葵朝着太阳那样，始终保持最大迎风面。
杨荣告诉记者，叶片最大转速可达每分钟12转——貌似很慢，但叶片长约百米，叶尖速可高达每小时300公里。叶片又带动齿轮箱轴承以每分钟1600转的速度旋转，在机械内部的电磁感应下，实现风能到电能的转换。
风机产生的电流，还要几经“变身”。首先沿电缆进入塔筒中的变压器，从690伏升到35千伏，再经由海底电缆汇集到风电场中心的海上升压站，升至220千伏——升压，是为了在长距离传输时减少损耗，高效抵达陆上集控中心。
陆上集控中心一头连接着海底电缆，一头连接着220千伏电压等级架空输电线路。国网盐城供电公司发展部主任胡桂荣介绍，海上风电在这里正式并入电网，汇入不同走向的输电线路，到达各自的电力枢纽站，再经过若干次“转车”，点亮万家灯火。
2023年，盐城海上风电生产了148.07亿千瓦时“绿电”，全部并网。其中，121.6亿千瓦时在本市消纳，其余外送消纳。滨海县海域的3个海上风力发电场，装机总量达110.18万千瓦，每年发电30.79亿千瓦时，达到该县全社会用电量的95.6%。而在大丰区，这个数据为70.24%——这意味着，金风科技等“大风车”制造企业的生产用电，大多都来自“大风车”。
风机发风电，风电造风机，正一步步成为现实。
人民日报记者 姚雪青
