2007年12月,中国第一个国家级海上风电示范工程项目——上海东海大桥102MW海上风电场正式开工建设。2009年3月20日,华锐风电科技(集团)股份有限公司自主研发的中国第一台大型海上风电机组—SL3000/90型3MW机组,在该风电场一次性海上整机安装成功。目前整个风电场34台机组已全部安装完毕,并成功并网发电,成为全球除欧洲之外的第一个海上风电场。这可以说是中国海上风电的历史性突破。
事实上,华锐风电自成立以来,就把风电机组自主化、规模化、大型化、国际化作为重要发展战略,从而具有了国内领先的研发优势。
2004年,在国内尚无兆瓦级以上风电机组引进先例的情况下,华锐风电引进了国际主流机型1.5MW海上风电机组技术,经过2次开发与创新,完成了适应全球不同风资源条件的1.5MW系列化风电机组的研制和定型。这也为其之后研制出具有自主知识产权的适合海上及潮间带Ⅰ类、Ⅱ类,陆地Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类风区的3MW系列化风电机组奠定了基础。
“我们认为,科技创新是永恒的,是引领行业发展的核心”,华锐风电负责人说。目前华锐风电形成了全球范围内的研发中心,包括北京研发中心,主要以设计为主;江苏研发中心,以验证和测试为主;上海研发中心,主要研究并网和软件;目前正在建设的欧洲研发中心和北美研发中心,主要以开发适应当地市场的技术和产品为主,主要针对当地风资源特点对风电机组提出的新要求进行研究。
人才战略是每个研发中心最重要的政策。而华锐通过引进、培养国内外风电专业人才,已经形成良好的研发梯队,这个由具有博士、硕士学位的各级工程技术人员等组成的团队,专业涵盖空气动力学、数值分析、机械、液压、电气、自动控制、软件开发、建筑工程、海洋工程等。
而其学术带头人——韩俊良不仅是华锐风电的董事长、总裁,本身还是享受政府特殊津贴的科学专家,曾经主持过1.5MW变桨变速恒频双馈风力发电机组技术的消化吸收和二次创新。作为开发项目组组长,韩俊良正在主持开发5MW陆地系列、海上及潮间带系列风电机组的研发。
此外,华锐的海上风电研发中心还与上海交通大学、中国科学院工程热物理研究所、中国电力科学研究院、上海勘测设计研究院建立了产学研合作关系,在人才培养、大功率风电机组变流器、大型风电机组叶片设计、大型风电场开发等方面展开合作。还与德国劳埃德船级社、奥地利Windtec公司等风电行业设计认证公司在大型海上风力发电机组研发等开展合作。
“我们要求华锐风电必须走在技术创新和新产品开发的最前沿。在新的技术开发应用方面不断加大投入力度,2010年,华锐风电预计研发投入将达到10亿,占销售收入的5%以上”。 华锐风电负责人说。
科技是支撑能源可持续发展的基石
建立清洁、高效和安全的能源体系需要相应的能源科技体系的支撑,根据国外的经验,无非是“修庙请神”“撒苗播种”
文/李俊峰
一、我国能源科技取得了长足的进步
改革开放30年来,我国能源工业有了突飞猛进的发展,建立了庞大能源供应和消费体系,能源生产能力接近30亿吨标准煤,发电装机接近10亿千瓦,煤炭、石油和天然气的供应能力分别达到了30亿吨、1.8亿吨和600多亿立方米,基本满足我国经济快速发展和人民生活水平不断提高对能源需求持续不断增长的要求。在过去30多年能源工业的快速发展中,科技研发发挥了巨大的作用,尤其是在能源新技术研发方面起到了支撑和保障作用,在一些能源科技重大问题上有所突破,主要表现在:
化石能源勘探和开发技术有了长足的进步。综合机械化采煤技术已达到国际先进水平,能够生产具有世界先进水平的年产600万吨煤的综采工作面成套设备,并成功研制了1800千瓦大功率电牵引采煤机、世界最大的竖井钻机和处理400万吨煤/年的煤炭洗选技术装备,具备设计、生产、施工、建设及管理千万吨级露天煤矿和大中型矿区的能力。石油工业已形成从勘探开发、工程设计与工程建设到装备制造的完整科研体系,陆相成油气地质理论体系已经形成,高含水油田稳油控水开发、油田早期注水分层开采、聚合物驱油提高采收率、复杂结构钻井等技术以及钻井设备达到国际领先水平。
新能源和可再生能源技术有重大突破。首先是大型水轮发电机组的设计、制造等关键技术获得突破,进入了产业化阶段,国产700兆瓦水轮发电机组达到国际先进水平,具备修筑240米双曲拱坝、180米级各类大坝及施工大型抽水蓄能电站的能力;风力发电技术与世界先进水平的差距不断缩小,已经掌握了单机容量3兆瓦及以下大型风力发电设备的制造技术,具有自主知识产权的1.5和2兆瓦双馈风电机组、1.5兆瓦直驱风电机组成为市场主力机型,3兆瓦的大型风电机组也具备了批量生产能力,5兆瓦的大型风电机组试制进展顺利,可望2011年下线。太阳能光伏发电和太阳能热水器技术也处于世界先进水平。
高效燃煤发电技术取得重大进展,核电技术有所进步。掌握了超临界600兆瓦以下火电机组技术,基本掌握1000兆瓦级超超临界发电机组设计技术;大型汽轮机凝汽器空冷技术,特别是直接空冷技术的应用发展迅速,掌握了70万千瓦大型全空冷发电机的设计与制造技术。同时,基本掌握了30万千瓦环路压水堆核电的关键技术,能够自行设计制造600兆瓦压水堆核电站成套设备,基本具备了百万千瓦核电站自主设计、制造、建设和营运能力,具备自主创新和消化吸收国外3代核电技术的能力。
电力输配技术处于世界先进水平。我国直流输电、串联电容补偿、同杆并架等技术在电网工程中得到推广应用。330千伏、500千伏交流超高压输电线路已成为骨干网架,基本掌握了±500千伏直流、750千伏交流输电工程的设计、施工、调试及运行技术,1000千伏交流特高压输电试验示范工程正式投产运营,±800千伏直流特高压输电试验示范工程正在实施。电网自动化控制及运行技术迅速发展,运行可靠性、稳定性和经济性显著提高,电网发展进入了大规模跨省区送电和全国互联的新阶段。
节能和能源环保技术水平有所提高。工业用能整体技术水平得到提高,开发并推广了一系列高效锅炉和高效电动机技术,钢铁、建材、石化等行业的节能技术与装备获得了广泛应用,余热、余压、尾气等余能回收技术逐步得到推广。已经掌握了大型火电机组湿式石灰石—石膏法脱硫技术。形成了烟气循环流化床、海水脱硫法、脱硫除尘一体化、半干法、活性焦吸附法等十多种烟气脱硫工艺技术。自主开发了低NOX燃烧、烟气脱氮、燃煤机组除尘、灰渣综合利用和电厂废水回用技术。煤矸石、瓦斯回收与利用等资源综合利用技术得到广泛推广,煤矿区生态环境和水资源保护、废弃物和采煤沉陷区治理等综合治理技术也取得重要进展。
二、我国能源科技发展仍任重道远