《風能》雜志,文 | 王芳
在2021北京國際風能大會暨展覽會(CWP2021)上,東方電氣風電有限公司(下稱“東方風電”)推出三款全新整機產品:3.6SMW雙饋機型,適用于低風速地區,具有高可靠性、高經濟性的特點;6.25MW永磁直驅機型,主要針對“三北”及海上風電市場,是國內已投運單機容量最大的陸上風電機組;12MW等級海上直驅風電機組,具有高可靠性、高發電量、低工程造價的優點。這些“高大上”的產品,無不體現出東方風電對科技創新矢志不渝的追求,以及做風電“長跑者”的發展理念。
從2013年投運第一臺5MW海上風電機組,到2020年投運我國首臺10MW海上風電機組,東方電氣僅用了7年時間。在頭部企業占據大部分市場份額的情況下,起跑較晚的東方風電能夠從追趕,到實現并跑,是什么給了這家企業信心、力量和勇氣?
志存高遠,打造國之重器
2010 年后,本土風電整機商開始走向我國舞臺的中央,但在海上風電領域,外資企業已經走在前面。彼時,東方風電僅有一款5MW高速永磁海上機型,且競爭力不強,幾乎是“無機可賣”。因此,開發出滿足市場需求、自主化程度與可靠性高的產品變得勢在必行。從技術上看,東方風電憑借集團公司深厚的技術積累,擁有發電機、葉片、控制系統等核心產品,在直驅技術上擁有一定的儲備。
要想在市場上獲得相對的競爭優勢,唯有通過跨代開發實現“彎道超車”。基于對市場的精準判斷和技術積淀,東方電氣明確了“打好風電產業振興攻堅戰”戰略。
“到東方風電后的第一件事就是認真落實習近平總書記‘真正的大國重器一定要掌握在自己手里’的重要指示批示精神,瞄準關鍵核心技術,加快自主創新。”東方風電黨委書記、董事長賀建華表示,“當時也有質疑,認為步子邁得太大。我們都通過專業的技術和市場分析說服了他們。”
在遵循集團公司規劃綱要和宗旨的基礎上,東方風電制定了高端產品“領跑”,陸上風電“趕超”的具體發展戰略;在科技創新發展方面,將競爭機型定位為“個性定制、大型開發、研發前瞻、智能應用”;結合當時風電技術路線的特點和前景,確定了雙饋、直驅并蒂開花的市場策略。
2012 年5 月,東方風電2.5MW 樣機成功并網發電;2018 年,東方風電成為行業內第一個研制出4MW 等級陸上風電機組的整機企業;2020 年,我國首臺10MW 風電機組在福建興化灣成功并網發電;2021 年,12MW等級海上風電機組對外發布……
地處我國西南部的東方電氣自成立之初便有一個愿景?_“世界的東方,一流的電氣”。立長志,打造國之重器,東方風電向著目標大踏步前進,在大容量機組的開發上迅速居上。
理思路,鼓干勁
“核心技術、關鍵技術,化緣是化不來的,要靠自己拼搏。”有了高遠的志向,既需積聚拼搏的力量,也要有正確的策略和方法。
“定戰略穩軍心,攻難關增信心,重人才聚人心。這是在10MW 海上風電機組研制過程中,我給自己的定位。”每當遇到重大技術難關,曾經帶領東方電機建設世界一流水電站?_白鶴灘水電項目的賀建華都會組織研發人員做兩件事:一是理思路,在關鍵時候做出決策;二是鼓干勁,在內心動搖時,用自己解決三峽機組難題時的親身經歷激勵團隊。
人心不能散,人才之心更不能涼。為了讓科研人員心無旁騖干事業,東方風電領導班子定了一個目標:不再讓任何一個研發人員離開企業。為此,這家企業建立了信息透明、集體決策、結果公正的招聘機制,明確高層次人才引進流程及待遇;完善了人才選用、晉升、退出、培訓、舉薦、獎勵等管理機制。同時,落實服務暖人才,為員工、專家制訂慰問管理辦法,改善居住條件,完善福利待遇。目前,東方風電的研發團隊平均年齡為30 歲,核心研發人員的收入兩年內增長近40%,不僅實現人才零流失,還有10 余名離職的研發人員重回企業,為項目開發提供了堅實的人才保障。
在攻克難關時,東方風電給予科研人員最大的信任,良好的研發氛圍讓開發人員擁有充分的自由,敢于放心大膽地前行。
在第一次采用碳纖維材料研制風電葉片過程中,前兩次試制均告失敗。研發人員趙偉的內心也像快要斷開的葉片,“打擊太大了,一支葉片就要好幾百萬,公司領導給我們提供了那么好的平臺和環境,卻一次又一次地失敗。我的心里又堵又沉。”通過對90 米葉片的精細解剖,最終找到了那個細微至毫米的“病灶”。堅守現場一個多月,在100多層的碳布前,團隊分三撥來回看,終于解決了問題。當10MW海上風電機組并網成功時,憋在趙偉心里的那口氣終于呼出來,他說,“能參與這個項目我很自豪。”
高高山頂立,深深海底行
東方電氣的“同·創”文化手冊上印有這樣一句話:遠方雖遠,行則將至。產品亮相的高光時刻有多閃耀,其背后就有多努力,與“高、大、上”目標相對應的就是“苦、難、熬”。
從5MW到10MW,看似是簡單的數字翻倍,實則給沒有借鑒、沒有參考、全靠自主開發的研發人員帶來幾何級增加的研制難度。
在10MW海上風電機組項目中,東方電氣調集了大量資源,首先是進行內部資源協同,整機、葉片、中型電機等業務單元以及集團研究院組成專業團隊,攻關風電機組關鍵難題,組織集團內部專家對技術難題進行會診。其次是與外部供應商協同設計,開發核心產業鏈,提升競爭力,確保開發設計水平與產品質量。
東方風電制定了詳細計劃,梳理技術難點,列出行動項,在設計攻堅期,項目團隊堅持“5+2”“白加黑”的工作模式,每天平均工作10小時以上,所有人員在一起吃盒飯、熬通宵。為保證10MW海上風電機組的最優設計,整機機艙結構布局進行了至少3次顛覆性的方案設計,相當于完整設計了3個機型。主機架模型共修改70余次,輪轂方案設計了幾十個。在電機研發中,團隊大膽借鑒水力發電機的經驗,在東方電機中型電機分公司10MW海上風電發電機制造攻關隊隊長鄢勇洪的描述中包含著52天,1248個小時,10萬多張沖片,上千塊磁鋼,近萬顆螺栓,265噸物料,170多人接力,而這些僅是發電機制造一個環節的數字。
未來,風電機組的大型化趨勢愈加明顯,驗證著東方風電最初的夢想,也意味著更大的挑戰。10多年來,在不斷攀登高峰的艱險中,東方風電已經擁有了穩定成熟的技術研發團隊,在整機集成、關鍵核心部件設計和裝配工藝等方面,練就出“十八般武藝”。這也使得這家企業能夠無懼挑戰,將視野放在更遠處。在漂浮式機組方面,東方電氣早在2019年即聯合中集來福士開發7MW漂浮式基礎,在控制器、浮體、系泊系統的設計,以及控制算法、一體化仿真等方面積累了豐富經驗,相比傳統鋼結構浮體,東方風電開發的浮體實現了50%的降本目標。
“十四五”期間,東方風電仍將堅持創新驅動,突破關鍵核心技術,實現高端產品持續領跑,在新產品研發方面,開展陸上、海上更大功率產品研制,應對平價上網,提升企業市場競爭力。