千企齊聚力 攻關高精尖
江蘇南京打造智能電網產(chan) 業(ye) 集群,產(chan) 業(ye) 規模占全國市場八成
千企齊聚力 攻關(guan) 高精尖
近年來,江蘇南京致力於(yu) 打造智能電網國家先進製造業(ye) 集群,產(chan) 業(ye) 規模占全國市場80%。近日,本報記者走進南京智能電網產(chan) 業(ye) 集群,走訪了3家具有代表性的企業(ye) ,既有南瑞集團這樣有著50年創新發展史的老牌龍頭企業(ye) ,也有英飛源這樣初到南京的新生力量,探尋這個(ge) 國家先進製造業(ye) 集群的發展密碼。
——編 者
龍頭企業(ye) 引領,帶動鏈條升級,江蘇南京智能電網產(chan) 業(ye) 集群已擁有相關(guan) 企業(ye) 近1200家。目前,南京搶抓新一輪能源革命重大戰略機遇,加快推進產(chan) 業(ye) 基礎再造提升、產(chan) 業(ye) 鏈條提檔升級、智能綠色全麵覆蓋,聚力構建世界級智能電網產(chan) 業(ye) 集群先行示範區。
龍頭引領創新,築牢大電網安全防線
炎炎夏日,南京的用電負荷處於(yu) 高位。國網江蘇電力負荷管理中心,工作人員正在進行空調降溫負荷模擬測試。下午2點,南京市區的85戶商業(ye) 樓宇空調用戶同步將設定溫度從(cong) 24攝氏度調整至26攝氏度,用電負荷下降約2400千瓦,一個(ge) 小時後“讓出”相當於(yu) 300戶普通居民家庭一天的用電量。
精準可靠的調度離不開精準負荷控製係統的應用,其研發者是南瑞集團的薛峰技術團隊。“過去,為(wei) 保障電網安全,不得不給工廠限電。有了這套係統,就可以更好地滿足生產(chan) 生活的用電需求。”國家電網首席專(zhuan) 家、南瑞集團首席專(zhuan) 家、係統保護實驗室主任薛峰說。
精準負荷控製係統隻是南瑞集團持續攻關(guan) 的大電網係統保護中的一個(ge) 子係統。隨著新技術、新方法的廣泛應用,電網安全穩定運行的要求越來越高,2016年開始,南瑞集團就著手係統保護研發。
盡管研究經驗豐(feng) 富,但接到係統保護建設任務時,薛峰團隊依然感到壓力巨大——中國電網是世界上電壓等級最高、規模最大、控製運行最複雜的交直流混聯電網,“國內(nei) 外沒有任何先例可以借鑒。”
“最大的難題是總體(ti) 框架怎麽(me) 搭。”薛峰回憶,剛開始,團隊試圖通過完善傳(chuan) 統方法讓控製更精準有效,可仿真實驗做了一輪又一輪,哪怕將傳(chuan) 統方法應用到極致,還是解決(jue) 不了一些問題。
既然傳(chuan) 統方法走不通,那就打破常規,繼承、發展並重構一套新的控製係統。
研發團隊查閱大量材料,通過密集“迭代”新想法,終於(yu) 提出係統保護建設的總體(ti) 方案。2016年5月,方案通過了電力行業(ye) 6位院士在內(nei) 的20位資深專(zhuan) 家參加的評審。
正當大家為(wei) 翻過一座“險峰”長出一口氣時,棘手的問題又來了。首個(ge) 工程應用——華東(dong) 電網開展係統保護時,作為(wei) “大腦”的調度主站與(yu) 作為(wei) “手腳”的控製裝備竟然無法適配。
問題出在哪裏?“就像一條路,原來隻跑公交車,現在有了私家車、輕軌、地鐵,調度係統如果不跟進,交通就會(hui) 亂(luan) 。”薛峰解釋。在主站係統的設計中,薛峰團隊大膽引入風險量化的概念,又將控製策略進行優(you) 化,一個(ge) 嶄新的“大腦”係統被設計出來,控製裝備也進行了升級。
“理論上可行,但要經得起實踐考驗,還需充分驗證。”薛峰介紹,在電網中不可能頻繁做實驗,為(wei) 此他牽頭建設了國家電網係統保護實驗室。實驗室裏,一端是仿真的電網,一端是實際的係統保護控製裝備。經過多輪試驗後,係統保護的有效性和可靠性得到充分驗證。
2017年5月,華東(dong) 電網組織錦蘇直流實切驗證,係統保護經受住了考驗。此後,薛峰團隊繼續在係統保護領域攻關(guan) ,有5G技術發展後係統功能的完善提升,也有儲(chu) 能等新技術手段的應用……如今,國家電網公司六大分區電網均采用了南瑞集團研發的係統保護。
上下遊協同攻關(guan) ,實現關(guan) 鍵設備自主可控
液晶屏上,一個(ge) 個(ge) 模擬工廠現場的畫麵實時監控著各項數據;控製櫃中,一台台機器設備的指示燈有規律地閃爍……在南京科遠智慧科技集團股份有限公司的展廳裏,記者見到了公司最新推出的分散控製係統。“這相當於(yu) 火電廠的‘大腦’,可確保24小時安全、高效發電。”科遠智慧董事長劉國耀說。
這一確保穩定發電的關(guan) 鍵設備,過去長期依賴進口。
科遠智慧是一家創新型民營企業(ye) ,專(zhuan) 注於(yu) 工業(ye) 自動化和信息化產(chan) 品研發、生產(chan) 。劉國耀坦言,公司研發生產(chan) 的第一套分散控製係統1997年就投運了,然而芯片、元器件以及操作係統等軟硬件要靠進口。
“為(wei) 實現自主可控,我們(men) 逐步提高子部件的國產(chan) 化比例。”劉國耀說,近幾年公司密集攻關(guan) ,以求突破“最後一公裏”。
為(wei) 加快研發進度,公司抽調120多名技術骨幹。科遠智慧技術研究院總經理祖利輝便是其中一位。一套分散控製係統有上千個(ge) 子部件,上百個(ge) 軟件模塊,早期70%以上靠進口。這麽(me) 多元器件實現國產(chan) ,是一個(ge) 巨大工程,必須上下遊企業(ye) 參與(yu) ,發揮協同效應。
一套設備,大大小小的芯片有300多種。當時,國內(nei) 隻有兩(liang) 三家企業(ye) 能提供相關(guan) 芯片,可拿過來一檢驗,問題不少:在低溫、高溫環境下穩定性不夠好,滿足不了精度要求……
為(wei) 解決(jue) 這些問題,上下遊企業(ye) 研發人員通力合作。在科遠智慧的研發實驗室,實驗設備模擬出各種惡劣環境,對使用國產(chan) 芯片的產(chan) 品做診斷,供應商則根據實驗數據,不斷改進芯片。經過一年多努力,合作研發結出果實,芯片終於(yu) 通過各項測試,達到量產(chan) 標準。
作為(wei) 下遊客戶的火電廠也全力支持。為(wei) 獲得一手數據,產(chan) 品需要現場試用。祖利輝團隊與(yu) 火電廠技術骨幹一起優(you) 化算法、細致調試。“進入50多攝氏度的鍋爐房,爬上數十米高的設備搜集現場數據。”祖利輝說,雙方建立協同聯動機製,電話24小時暢通,一旦係統在試用中發現問題,雙方技術人員立刻開現場會(hui) 尋找辦法。
就這樣,通過上下遊協同合作研發,一個(ge) 個(ge) 部件實現國產(chan) ,一個(ge) 個(ge) 技術難題得到解決(jue) 。2021年5月,由科遠智慧自主研發、100%自主可控的分散控製係統在大唐南京發電廠2號660兆瓦機組投運。“這套係統在性能、效率和穩定性等方麵,都不輸進口係統。用上國產(chan) 係統,我們(men) 更有底氣了。”大唐南京發電廠相關(guan) 負責人說。
兩(liang) 年多以來,國產(chan) 分散控製係統進入各地電廠,並且在化工、冶金、建材等行業(ye) 推廣。劉國耀表示,接下來,公司會(hui) 投入更多研發力量對係統進行更新迭代。
產(chan) 業(ye) 鏈持續發力,優(you) 質企業(ye) 集聚成長
南京市民張先生駕駛著新買(mai) 的新能源汽車,駛入滬蓉高速南京段某服務區的超充站。按照經驗,充滿一次電至少得一個(ge) 多小時,但這一次隻花了5分鍾,儀(yi) 表上顯示增加了250公裏續航。
“速度真快,和加油一樣啊。”張先生說。為(wei) 他帶來“加油般”體(ti) 驗的,是一台功率高達480千瓦的新型充電樁,而其關(guan) 鍵技術源於(yu) 英飛源公司新近推出的第三代全液冷儲(chu) 能超充係統。
英飛源是一家在深圳成立的企業(ye) ,專(zhuan) 注於(yu) 提供電動汽車電源解決(jue) 方案,短短數年,成長為(wei) 國家級專(zhuan) 精特新“小巨人”企業(ye) 。2022年,公司銷售額超15億(yi) 元,在這一年,英飛源把國內(nei) 總部設在南京市江寧開發區。
為(wei) 何將總部設在南京?“這裏有覆蓋關(guan) 鍵產(chan) 業(ye) 鏈環節的智能電網產(chan) 業(ye) 集群。”英飛源相關(guan) 負責人韓濤說。江寧區集聚了近200家智能電網規上企業(ye) ,2022年實現規上產(chan) 值超1200億(yi) 元。
今年7月12日,江寧開發區舉(ju) 行了一場智能電網產(chan) 業(ye) 重點項目簽約、開工活動。為(wei) 了參加活動,韓濤提前兩(liang) 天從(cong) 深圳飛到南京。“會(hui) 上能遇到很多合作夥(huo) 伴。”韓濤說,不久前,江寧開發區管委會(hui) 邀請英飛源在轄區內(nei) 進行一輪宣講,之後就有6家企業(ye) 與(yu) 英飛源達成初步合作意向。
產(chan) 業(ye) 集群不僅(jin) 帶來市場機會(hui) ,也為(wei) 企業(ye) 提供發展“養(yang) 分”。人才是產(chan) 業(ye) 發展的源頭活水,僅(jin) 江寧開發區的智能電網產(chan) 業(ye) 集群內(nei) ,就有高層次研發人員近萬(wan) 名。韓濤告訴記者,得益於(yu) 產(chan) 業(ye) 集群帶來的豐(feng) 富人才資源,公司在短短數月之間,就在南京搭建起數十人的高水平研發團隊。
英飛源能源互聯網事業(ye) 部南京研發中心總監楊立軍(jun) 今年3月入職。如今,他正帶領20多人開展儲(chu) 能設備研發攻關(guan) 。有了儲(chu) 能設備,在工業(ye) 園區、商業(ye) 綜合體(ti) 、工地等場所就可以搭建起一個(ge) “微電網”,通過錯峰用電,降低用電成本。目前這一領域研發上,團隊還麵臨(lin) 著很多挑戰,“難題雖多,但在南京,產(chan) 業(ye) 鏈上下遊互動頻繁、合作緊密,強大的產(chan) 業(ye) 集群讓我們(men) 充滿信心。”楊立軍(jun) 說。
短短一年,英飛源已深度融入產(chan) 業(ye) 集群。“接下來,我們(men) 將加大項目投入,發揮在新能源領域的協同創新優(you) 勢,為(wei) 南京打造世界級智能電網產(chan) 業(ye) 集群貢獻專(zhuan) 業(ye) 力量。”韓濤表示。(本報記者 王偉(wei) 健 尹曉宇)
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