旋转的极限
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用极限制造能力打造新能源装备让“国之重器”以旋转的姿态释放巨大动能
东海之滨,亚洲地区单机容量最大的13兆瓦抗台风型海上风电机组,单支风电叶片有103米长,每转动一圈可发电22.8度;凉山深处,世界第二大水电站——金沙江白鹤滩水电站的百万千瓦巨型水轮发电机组,转轮叶片飞速旋转,将丰富水能转化为澎湃电能。
全国40%的水电机组四川制造、全国16%的风电装备四川制造、四川发电设备产量连续多年位居全球第一……从东到西、从大海到陆地,数以万计的“四川造”新能源装备汇聚成强大的旋转力量。这些“国之重器”,以旋转的姿态,释放着四川新能源装备制造业的巨大动能,为全国、全球经济发展助力。
A 极限制造
领先的重型装备制造能力,能让庞然大物精细赛发丝
3月25日,福建省福清市,我国自主三代核电“华龙一号”示范工程全面建成投运。
半圆形的核岛中,蒸汽发生器是最关键设备之一。被设计人员亲切地称为“大白”的它,身高约21米、最“胖”的部位直径约4.6米、体重365吨。它好比核电厂的肺,由上万个零件组成,其设计和制造难度堪称当代重型装备制造业之最。
“大白”与四川有着不解之缘。其研发设计由在川央企中国核动力研究设计院完成,制造则归功于东方电气集团和国机重装。
不止是“大白”。在四川华都核设备制造有限公司车间一角,有一个高达24米的综合试验台,“华龙一号”控制棒驱动机构1500万步的世界纪录,就诞生于此。“一分钟72步,步长15.875毫米,每步误差不能超过半根头发丝。”该公司总工程师朱清说,在控制棒驱动机构领域,“四川造”已做到世界第一。
“极限制造能力”,是记者连日采访中听到的高频词汇。其另一个代表作,是白鹤滩水电站。
50多米高、8000多吨重,这是白鹤滩水电站单台机组的“身材”数据。其中,机组转动部件由上万个零部件构成,重达2600吨。而东方电机研制的8台白鹤滩转轮,有3台实现“零配重”。“这是一个奇迹。说明在研发设计、制造加工、安装偏差控制上均做到了极致。”东方电机白鹤滩项目部现场负责人告诉记者。
白鹤滩水电站单台机组,需要安装54万片由硅钢卷切割而成的定子冲片。“它是发电机的‘心脏’,对精度要求很高。”东方电机冲剪分厂负责人说,单片定子冲片的精度要求在0.01毫米,而数万张定子冲片叠在一起,误差不能超过0.1毫米——庞然大物,却要精细到比头发丝还细的程度。
国机重装也为白鹤滩水电站研制了大型超规格高端铸锻件。“我们的极限制造能力应该说是全国领先的,体现在百万千瓦级的水电、超超临界火电以及核电、风电、光伏等,一些核心零部件,只有我们能制造。”国机重装党委书记、董事长、总经理韩晓军说,这些零部件,包括国内最高水头长龙山抽水蓄能电站转子中心体、“国和一号”国家压水堆核电示范工程首台套、“华龙一号”主管道等。
四川的重型装备极限制造能力,无疑已进入国内第一梯队。
B 群星闪耀
老牌劲旅持续发力,装备制造新势力蓬勃生长
德阳市黄河西路188号,是东方电机有限公司所在地,占地面积94.5万平方米;5公里外,是另一个装备制造业巨头——国机重装二重装备有限公司。
以成都、德阳为核心,延伸至眉山、自贡的一条狭长地带上,密集分布着上千家清洁能源装备制造及配套企业。这份长长的企业名单中,有东方电机有限公司、东方汽轮机有限公司、东方电气风电股份有限公司、东方锅炉股份有限公司等东方电气集团下属企业,也有国机集团下属核心企业国机重装,以及通威股份、华西能源、川润股份等一批龙头企业。
用“群星闪耀”来形容四川的清洁能源装备制造企业,恰如其分。
“四川是全国清洁能源发电装备种类最齐全的制造基地之一,是全国三大动力设备制造基地之一,拥有水、火、核、气、风、光‘多电并举’等领域设计、制造、试验验证、维修、运营等全产业链能力。”省经信厅装备工业处相关负责人说。
如今,“四川造”在全国风电装备市场占有率达16%;全国40%的水电机组四川制造;F级重型燃机市场国内占有率达40%,先后为三峡、溪洛渡、白鹤滩、“华龙一号”“国和一号”等工程提供了重大成套设备。
“截至目前,东方电气集团年发电设备产量十多年保持全球第一。”省经信厅装备工业处相关负责人说。
老牌劲旅持续发力,装备制造新势力也在蓬勃生长。
在四川,通威转型的故事耳熟能详。这家发源于眉山的饲料工厂,于2006年进军光伏新能源产业,从事高纯晶硅生产、高效太阳能电池片生产、光伏电站建设与运营,形成完整的光伏新能源产业链条。2021年,高纯晶硅产能达18万吨,产量位居全球第一,改变全球行业竞争格局。
C 转型之路
从传统能源转向新能源,装备企业纷纷调整布局
“双碳”之风劲吹,既是挑战,又蕴含巨大机遇。许多传统能源装备企业提早规划、调整布局,踏上转型之路。
去年11月,国家电投“暖核一号”450万平方米项目在山东省海阳市投运,惠及20万居民,海阳因此成为全国首座“零碳”供暖城市。为该项目研发制造热网加热器的正是位于自贡的东方锅炉股份有限公司。同年,东方锅炉发布了公司的“十四五”发展规划,明确提出主动服务国家“双碳”战略目标,推动企业创新跨越转型发展。
“公司业务中,煤电产品占比已由5年前的约70%降至2021年的20%。”东方汽轮机有限公司总经理许晔表示。
“我们抓住新型储能发展机遇,在飞轮储能市场开拓中占得先机,成功研发100千瓦、200千瓦储能装置,获得葛洲坝集团综合能源科研项目等订单,实现高污染铅酸电池替代。”韩晓军说,国机重装还成功研制油气污染物处理等环保装备。
转型发展的支撑力从何而来?“近3年来,成德高端能源装备产业集群攻克424项关键核心技术,其中68项达到国际一流水平,21项填补国内空白,131项重大技术装备获得国家、省首台套认定,创新能力大幅提升。”省经信厅副厅长敬茂明说。同时,四川还拥有长寿命高温材料国家重点实验室、大型铸锻件数值模拟国家工程实验室、国家能源大型清洁高效发电设备研发中心高温部件实验室、国家燃气轮机工程中心等各类创新平台80余个,培育和集聚了一批创新型人才。
数字赋能,是转型发展的关键一环。在国机重装机加厂,一面巨大的数据墙直观地显示生产现场所有人机工作状态;在东方电机冲剪分厂数字化车间,AGV小车(无人驾驶搬运车)“扛”起一卷硅钢卷,按指定路线运送到机台旁……
目光向外,瞄准全球,也将为转型发展带来更多机会。
东方电气集团总部科技展示厅内,讲解员触碰平板电脑,点亮墙上一面世界地图,一个个标注的红点,竞相闪烁。“我们的产品和服务遍布全球近80个国家和地区。”闪烁的红点,仿佛打开了一扇通往更广阔市场的窗。
对话
“双碳”战略带来哪些新机遇
对话嘉宾
韩晓军 国机重装党委书记、董事长、总经理
鄢志勇 东方电机有限公司党委副书记、总经理
记者:四川的清洁能源装备制造产业在全球处于什么地位?
鄢志勇:四川的发电设备产量连续多年位居全球第一,有较为完整的清洁能源装备产业链条,以及较为完善的产学研用体系。随着全国优质清洁能源基地和国家清洁能源示范省建设加快推进,四川清洁能源及相关产业迅速发展,在全国产业版图中的地位和作用日益凸显。
发展清洁能源装备制造业,四川优势主要体现在3方面:一是资源禀赋突出;二是拥有较完善的能源装备产业基础;三是具有世界一流的清洁能源装备研制能力。
韩晓军:四川的清洁能源装备制造产业在全球领先。在“十三五”期间,我国在火电、核电、水电领域很多大型产品的突破都是在德阳产生的。我们的成德高端能源装备产业集群已集聚包括国机重装、东方电机、东方汽轮机、宏华石油、通威太阳能等龙头企业在内的2600多家能源装备企业。可以说,目前我国的清洁能源装备制造呈现三足鼎立态势,而四川在其中应该是最“全”最“强”的——产品门类最广、技术等级最高,打造世界级清洁能源装备制造基地和示范城市,我们当仁不让。
记者:实现“双碳”目标,对企业发展有什么影响?
鄢志勇:多年来,我们一直讲水电、火电、核电、气电、风电、太阳能“六电并举”,目前以清洁能源装备制造为主要方向,基本覆盖了所有的清洁能源装备产品。清洁能源装备制造板块的产值占比,从2015的40%左右提高到去年的60%左右。不久前,我们对公司产业布局进行了调整,到“十四五”末,绿色低碳型产业占比要达到90%以上,真正建成绿色低碳型企业。
韩晓军:“双碳”战略为公司装备研发和制造业务带来新机遇,比如核能装备、水电装备、氢能装备、储能等市场空间的扩大,冶金、石化等领域推进绿色化、数字化、智能化升级改造等。
记者:还有哪些短板?韩晓军:随着产业持续发展,我们需不断寻求技术突破。比如燃气轮机、冲击式水轮机组的功率还比较小,有很大提升空间。在首台套方面,遭遇招投标环节的“卡脖子”,研发出了新产品,却得不到市场应用,会挫伤企业的创新积极性。还需要优化首台套招标政策,加强产业上下游协同,弥补国内产业链短板,形成更多具有国际竞争力的中国标准发电设备,积极开拓“一带一路”市场。
鄢志勇:短板在于区域产学研用融合度较浅,缺乏集共性技术研究、中间试验、工程化应用及产业孵化于一体的创新平台;全链条协同发展不足,政企沟通渠道需进一步加强;针对清洁能源装备制造业特点的地方政策还需进一步强化。
建议完善协同创新机制,着力关键共性技术突破;政府部门牵头,打通企业与政府部门、央企与地方国企间的沟通渠道,深化产业上下游的交流合作;落实税费优惠政策,以及绿色低碳优势产业领域首台套(首批次、首版次)推广应用支持政策。本版撰稿四川日报全媒体记者 张彧希本版摄影四川日报全媒体记者 吴枫