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坚持“正向设计”:走弯路的渝企如何弯道超车?
2017-09-14 10:17:37
华夏经纬网

云南会泽大海草山风场的中国海装发电机组。(中国海装 供图)

    新华网重庆9月13日电(韩梦霖)在工业领域,产品技术研发一直有正向设计和逆向设计之分,实施创新驱动发展战略,就是要培养更多掌握自主研发能力、通过正向设计实现技术创新的企业。位于礼嘉的中国船舶重工集团海装风电股份有公司(简称“中国海装”),就是这样一家具备大型风电机组正向设计能力及自主开发核心技术能力的大型装备制造企业。

    电力装备是“中国制造2025”规划中重点发展的十大领域之一,风力发电无疑将成为未来极具成长潜力的新能源行业,尤其我国海域面积分布广,海上风能资源丰富,海上风电作为风电技术的前沿领域,代表了全球风电产业的发展方向。但目前最先进和成熟的海上风力发电技术主要都在欧洲,中国企业如何能实现弯道超车?

    “我们坚决做一家真正的‘研发’型企业,坚持走自主创新之路,目标就是要完全掌握风电机组整机的正向设计能力”。中国海装总经理王满昌在介绍企业的发展理念时这样说。

    不取巧、不走捷径,这种看似“愚直”的思路,背后却是决定企业未来命运的前瞻性思考。为抢占技术制高点,“锻造”出大型风电机组的正向设计能力,中国海装选择了一条“折磨自己”的路。

    初期,中国海装在生产850kW风电机组和2MW机组产品时,采取了引进欧洲企业技术或是与对方合作开发的方式,但与此同时,中国海装非常重视人才队伍的培养,自主计算、分析和设计能力的建设,形成了设计开发、仿真方法和流程的企业标准,开始具备自主开发的能力。

    而在开发5MW海上风电机组时,中国海装完成了中国沿海风资源特征分析、机组整体参数与风资源的区配分析,确定了技术路线与传动链布局。到详细设计阶段,与荷兰一家设计企业进行合作,通过交叉对比的方式,对计算参数和算法不断进行迭代优化。之后再与机组上实测的载荷结果进行对比,持续提升仿真计算的准确性,使中国海装的计算仿真能力达到与欧洲相匹配的水平。

    核心计算能力的掌握,使海装打通了正向设计的关键环节,5MW海上风电机组的整个设计开发、制造、风场安装和调试运行的全过程都由中国海装主导,把控了整个正向设计流程,再借助外部技术力量的咨询、配合和校对,充分掌握了风电机组整机正向设计能力。

    从团队到员工,技术创新的紧迫感,让每一个海装人都处在争分夺秒的工作状态中。

    十二五末,市场上出现了3MW级陆上风力发电机组的需求,而海装风电在这一方面还是空白,为了迅速占领这一市场,海装风电组建了一个3MW级风电机组的研发团队,蔡梅园就是这个团队中的一员。

    “我们这个团队平均年龄在31、32岁左右,很多人都是刚刚组建家庭。那个时候加班是常事,我们经常是下班时间回家做好饭,就跑回公司来加班。”蔡梅园回忆说,“那时候,除了上厕所,研究人员经常一天十五六个小时都不离开设计图纸。我们整个团队的目标都很明确,就是一定要在时间节点内完成设计研发。”

江苏如东八角仙风场。(中国海装 供图)

    凭借过硬的自主创新能力,中国海装承建了由国家科技部唯一授权的国家海上风力发电工程技术研究中心。同时,中国海装带头建设了重庆市科委授牌的“重庆市风力发电装备工程技术研究中心”、重庆市发改委授牌的“风电装备及系统重庆市工程研究中心”、重庆市经信委“重庆市企业技术中心”等省市级创新平台。

    依托国家级和省市级创新平台,中国海装建设了一支优秀的研发队伍,科研人员中研究生以上学历及高级职称人员超过60%。目前,中国海装打造的“风电装备载荷计算与仿真分析平台”和“风电装备系统控制分析与测试平台”这两个计算仿真平台,仿真精度达到国内领先水平,成为海装新产品开发最重要的技术支撑。

    经过多年打磨,中国海装的自主创新已经达到了国内同类企业中的领先水平,具备大型风电机组的正向设计能力,引领低风速风力发电的发展方向,掌握了海上风电的多项关键共性技术,并在国内率先形成了自主知识产权的海上风电机型批量生产。

    目前,海装风电共获得专利授权86项,其中发明专利16项,主持制定国家标准一项,参与制定国际ISO、国家标准及行业标准十多项,2MW风电机组关键技术获得重庆市科技进步一等奖。在中国海装的努力下,我国海上风电技术与欧洲的差距正不断缩小。

    坚持创新驱动,让中国海装积累的技术底蕴充分反映到产品品质上。陆上风电方面,中国海装不仅在国内率先布局低风速地区的陆上风电机组系列,保持着同型低风速风电机组在行业中推出速度领先半年到一年的优势,还在全球风电行业中引领了加长叶片的发展趋势,直接促使国内风电厂商在陆上风电领域实现了对欧洲同行的超越。

    而在海上风电方面,中国海装始终是国内该领域的领军企业。2012年底装机并网的5MW海上风电机组是国内首款完全自主知识产权的5MW级海上风电机组,为我国海上风电建设探索出新的道路。2017年,在突破多项关键技术之后,中国海装推出了风轮直径达到171米的H171-5MW风电机组,该机组是当前全球风轮直径最大的5MW级海上风电机组,创造了多项世界记录,整体技术达到了世界先进水平,经测算在同等风速条件下,发电量比国际同类主流机型可提升30%以上。

    据介绍,如今的中国海装已经成为一家能够提供风电装备全产业链解决方案的系统集成商,2016年公司产值近72亿元,带动中船重工集团的风电产值超过100亿的规模。

    不仅如此,中国海装还在重庆市培育了十亿级产值规模的本地配套企业,并通过风电设备总体开发的带动,采用联合创新、协同设计、需求注入等形式,使配套厂商的设计制造能力获得了突破与提升,增强了国内企业对大型风电机组的配套能力,提升了国产化率,将重庆打造成为风电零部件重要的配套城市,使重庆市成为国内名列前茅的风电产业基地。(完)

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