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双碳十问(第二季)②丨​旋转的极限

时间:2022-04-22 07:42  来源:未知   作者:admin   点击:

  东海之滨,海风呼啸。单支长度达103米的风电叶片每转动一圈,可发电22.8度。这是亚洲地区单机容量最大的13兆瓦抗台风型海上风电机组,单台机组每年可输出5000万度清洁电能。

  凉山深处,大江奔腾。世界第二大水电站白鹤滩水电站,8000多吨重的百万千瓦巨型水轮发电机组内,转轮叶片飞速旋转,一泻千里的浪涛在这里化为澎湃的电能。

  无数个“世界第一”“中国第一”汇聚成了四川强大的旋转力量。从东到西、从大海到陆地,数以万计的“四川造”新能源装备“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。

  3月25日,福建福清。我国自主三代核电“华龙一号”示范工程正式宣布全面建成投运。

  半圆形的核岛中,蒸汽发生器是最为关键的设备之一。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,其设计和制造的技术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。它的研发设计由在川央企中国核动力研究设计院完成;它的制造,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的车间一角,有一个高达24米的综合试验台,“华龙一号”控制棒驱动机构1500万步的世界记录,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。”华都公司总工程师朱清说,在控制棒驱动机构领域,“四川造”已经做到世界第一。

  “极限制造能力”,是记者连日来在走访中听到最多的一个词汇。其另一个“代表作”,是白鹤滩水电站。

  50多米高、8000多吨重,接近埃菲尔铁塔的重量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台实现了“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。

  打个比方说,由硅钢卷切割而成的定子冲片,是发电机定子铁芯的核心部件之一。白鹤滩水电站单台机组,需要安装54万片定子冲片。“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转轮上冠、下环、叶片等大型超规格高端铸锻件,展示了强大的重型装备极限制造能力。”国机重装科技发展部负责人说。

  二重装备的1000兆瓦超超临界发电机转子锻件,将助力国家“西电东送”北通道首批开工项目;在新疆哈密,由东方锅炉提供核心设备的光热项目,14500面定日镜逐日而动;东方汽轮机的车间内,国内首台F级50MW重型燃气轮机功率不断攀升,摘取制造业“皇冠上的明珠”

  “国内最大”“亚洲最大”“世界最大”,在采访中,这样的字眼频频被提及。“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主管道、“华龙一号”主管道等。

  在四川,已经诞生了百万千瓦水轮发电机组、8万吨模锻压力机、50兆瓦重型燃气轮机等一批“国之重器”,四川的重型装备极限制造能力,无疑已进入国内第一梯队。

  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94.5万平方米的厂区西侧,西成高铁的列车呼啸而过;从这里驾车14分钟,5公里外,是位于德阳的另一个装备制造业巨头国机重装二重装备有限公司,公司官网上,“极限制造领跑者”的字眼被放在醒目位置。

  以成都、德阳为核心,延伸至眉山、自贡的一条狭长地带上,密集地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,有着东方电机有限公司、东方汽轮机有限公司、东方风电有限公司、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。

  “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,也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。”四川省经信厅装备工业处相关负责人说。

  众星云集于此,自有其深厚的历史渊源。“早在一五二五时期,我国便将重型机器厂、水电设备厂等布局在德阳,开启了当地重工业建设的序幕。三线建设时期,又有一批工厂陆续新建迁建。”东方电机党委副书记、总经理鄢志勇说。

  在东方电机的工业历史文化园和国机重装展厅里,悬挂着同一张珍贵的历史照片,照片拍摄的是1958年的一张老报纸。当年10月13日,国机重装的前身西南重型机器厂和东方电机的前身德阳水力发电设备厂开工,省内主流媒体以“目前规模我国最大 将来产品世界称雄”为题进行了报道,从建厂之初,这里就被寄予殷切期盼。

  历史的回响如此悠扬,“世界称雄”已不是梦想:“四川造”在全国风电装备市场占有率达16%,全国40%的水电机组来自四川制造,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。近年在生物质发电、光热发电等新兴领域也发展迅速,诞生了中广核新能源德令哈50MW槽式光热汽轮机等产品。

  “从国内看,与四川处于同一水平的主要是上海、黑龙江,代表企业分别为上海电气、哈尔滨电气。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,2021年东方电气集团累计发电设备产量超过6亿千瓦,在全球的占比约为9%。

  在四川,通威转型,是个在财经界耳熟能详的故事。这家上世纪80年代发源于眉山的饲料工厂,敏锐地捕捉到了市场契机,于2006年大举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,彻底改变全球行业竞争格局。

  一张黑白,一张彩照,上面同样是圆圆胖胖的能源装备,背后的内涵却完全不同。

  3月30日,记者在位于自贡的东方锅炉股份有限公司见到了这两张照片:黑白照片上,是东方锅炉厂上世纪70年代生产的首批锅炉;而彩色照片上白色的“大家伙”,是东锅为山东海阳“暖核一号”项目研发制造的热网加热器。

  去年11月,国家电投山东核电的“暖核一号”450万平方米项目在海阳市投运,供暖面积覆盖整个城区,惠及20万居民,海阳因此成为全国首座“零碳”供暖城市。同一年,东方锅炉发布的“十四五”发展规划中,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。

  “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也提早规划、调整布局,踏上转型之路。

  “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%,工业透平、电站服务、新能源材料占比从21.3%上升至57%。”东方汽轮机有限公司总经理许晔表示,面对新形势,企业在以大容量、高参数的火电设备引领高端市场的同时,在核电汽轮机、工业透平等领域加大了投入力度。

  “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100kW、200kW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、垃圾热解处理等环保装备,多项核心技术达到国内领先水平。

  宏华石油自主研发的全电驱压裂泵实现工业化应用,同样功率产品,成本下降了30%至40%;亚洲首台13.X兆瓦海上永磁直驱风力发电机在东方电机研制成功;东方锅炉自主研发的世界首台660兆瓦超临界循环流化床锅炉通过试运行,达到全球电站锅炉最高水平

  “近3年来,成都德阳高端能源装备集群攻克了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、国家大型清洁高效发电技术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,被很多企业看作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“扛”起一卷硅钢卷,按照指定路线行驶到机台旁,一台机械臂抓起硅钢卷,送进压机,冲压成型

  东方电机重跨车间中门,是大件公路“零起点”。东方电机生产的“大块头”,都从这里装车运往乐山肖坝重件码头。如今,这条全长270公里的道路正不断延伸,从德阳到乐山,从印度到巴基斯坦,从越南到坦桑尼亚,截至去年底,东方电机产品已出口36个国家和地区。

  “我们的产品和服务遍布全球近80个国家和地区。”东方电气集团总部科技展示厅内,讲解员触碰平板电脑,点亮了墙上一面世界地图,一个个标注的红点,竞相闪烁。