荒島艱難調(diào)試,蘿卜白菜度日——志成冠軍獲國(guó)家科技獎(jiǎng)背后的故事
2022-02-18
作者:
吳擒虎 朱晉 馬新杰
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近日,2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京舉辦,廣東省共36個(gè)通用項(xiàng)目獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。其中,東莞企業(yè)——廣東志成冠軍集團(tuán)有限公司(下稱(chēng)“志成冠軍”)聯(lián)合湖南大學(xué)完成的“海島/岸基高過(guò)載大功率電源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備及應(yīng)用”項(xiàng)目獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
志成冠軍副總裁白躍良介紹,該項(xiàng)目應(yīng)用于慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年大會(huì)、慶祝中國(guó)人民解放軍建軍90周年閱兵等國(guó)家重大活動(dòng);滿(mǎn)足了神舟十一號(hào)和西氣東輸?shù)葒?guó)家重大工程對(duì)特種電源裝備的需求;其核心技術(shù)還推廣到北京大興機(jī)場(chǎng)等重要場(chǎng)所,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)特種電源系統(tǒng)的跨越式發(fā)展。
艱難困苦,玉汝于成。記者深入采訪(fǎng)項(xiàng)目參與者,他們經(jīng)歷了重重困難,不僅要突破原始創(chuàng)新難題,更要在荒島極端環(huán)境下調(diào)試設(shè)備,天天只吃蘿卜、白菜和土豆,在臺(tái)風(fēng)期間堅(jiān)守崗位。有感于東莞市科技局的服務(wù),參與項(xiàng)目的3名高層次人才選擇落戶(hù)東莞。
三個(gè)電源裝置拿下國(guó)家科技獎(jiǎng)
多項(xiàng)首創(chuàng)技術(shù)突破國(guó)際封鎖
“能夠獲得國(guó)家科技獎(jiǎng)我們是非常激動(dòng)的,也是來(lái)之不易的,研發(fā)成果能夠在國(guó)家重大項(xiàng)目里應(yīng)用是對(duì)我們最高的肯定,但是因?yàn)橐咔樵?,沒(méi)能去到人民大會(huì)堂領(lǐng)獎(jiǎng)也感到有些遺憾。”談起公司項(xiàng)目獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)時(shí),志成冠軍總工程師李民英感慨。
在塘廈志成冠軍的園區(qū)里,三臺(tái)長(zhǎng)方體狀、藍(lán)白相間的“集裝箱”并列擺放在廠(chǎng)房旁,一個(gè)20英尺,兩個(gè)40英尺。這三個(gè)設(shè)備分別是海島高可靠供電系統(tǒng)裝備、一體化儲(chǔ)能型大功率電源系統(tǒng)裝備和岸電電源系統(tǒng)。其中,重達(dá)數(shù)噸的岸電電源系統(tǒng)會(huì)通過(guò)陸運(yùn)運(yùn)輸,發(fā)往珠海、深圳、東莞等城市的港口,最遠(yuǎn)需要跨越大半個(gè)中國(guó)運(yùn)輸?shù)角鄭u港口,為船舶卸貨轉(zhuǎn)貨提供可靠電源。而一體化儲(chǔ)能型大功率電源系統(tǒng)裝備主要用于西氣東輸工程,為泵站供電。
李民英介紹:“‘海島/岸基高過(guò)載大功率電源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備及應(yīng)用’是一個(gè)軍民融合的項(xiàng)目,它的成果其實(shí)是一套系統(tǒng)的裝置,而這三個(gè)設(shè)備則是主要的成果產(chǎn)品。”
其中,海島高可靠供電系統(tǒng)裝備是里面最突出的一個(gè)成果。大功率高可靠電源系統(tǒng)是島礁國(guó)防設(shè)施等快速供電的關(guān)鍵裝備,也是港口及碼頭開(kāi)發(fā)的基石。海島高可靠供電系統(tǒng)裝備有別以往應(yīng)用于城市的裝備,在海島上需要面臨雷電多、鹽霧高、溫差大、潮濕、電源容易快速老化等惡劣環(huán)境,故障頻發(fā)。
通常情況下,柴油機(jī)能夠滿(mǎn)足海島、岸基等日常的照明、生活用電需求,但當(dāng)海島有特殊負(fù)荷要求瞬時(shí)能量高、供能持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)時(shí),便會(huì)遇上大麻煩。志成冠軍技術(shù)人員介紹,區(qū)別于普通的柴油機(jī),該裝備突破了高過(guò)載能量快速變換、系統(tǒng)穩(wěn)定控制、惡劣環(huán)境不間斷可靠供電的三大技術(shù)難題。
項(xiàng)目組首創(chuàng)了高過(guò)載能量快速變換電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其虛擬柴油機(jī)同步控制技術(shù)。通俗地解釋?zhuān)凑諊?guó)際慣例,船舶使用柴油供電的電制是60Hz/分鐘,岸電通常是50Hz/分鐘,二者的電壓等級(jí)也不同,通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)可以將二者并網(wǎng),實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換,減少柴油使用對(duì)環(huán)境的污染。
“電源不工作,孤島中的人便將承受身心的巨大考驗(yàn)。”白躍良說(shuō),“我們將裝置密封起來(lái),任風(fēng)吹雨打,再加上多重散熱與防護(hù)技術(shù),便解決了惡劣環(huán)境高可靠供電難題。”同時(shí),項(xiàng)目組還發(fā)明了特種電源脈沖計(jì)數(shù)的掉電故障快速識(shí)別與切換方法,保證供電不會(huì)間斷。
歷經(jīng)十年的持續(xù)攻關(guān),目前該項(xiàng)目已成功突破國(guó)外技術(shù)封鎖,三個(gè)主要裝備已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售額超過(guò)4.5億元。同時(shí),項(xiàng)目組主持制定了相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng),獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利46項(xiàng),自主研制出我國(guó)首套MW級(jí)海島特種電源、國(guó)內(nèi)外首臺(tái)3MVA雙向低壓岸電電源,并形成了10kW-1MW等級(jí)、三大系列十余種海島/岸基電源裝備,解決了國(guó)家重大活動(dòng)、西氣東輸?shù)葒?guó)家重大工程對(duì)特種電源裝備的重大需求。
院士帶頭啃下原始創(chuàng)新難題
企業(yè)技術(shù)人員荒島艱難調(diào)試
高端海洋工程裝備與平臺(tái),是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),電能及其可靠變換是國(guó)家的重大需求。李民英表示,志成冠軍一直致力于電源研發(fā),且在相關(guān)技術(shù)方面有一定基礎(chǔ),2010年,企業(yè)便決定響應(yīng)國(guó)家政策,開(kāi)始參與研發(fā)海島、岸基特種電源系統(tǒng)裝置。
“這個(gè)項(xiàng)目我們做的時(shí)候關(guān)鍵技術(shù)基本都是空缺的,重大技術(shù)都被西方國(guó)家封鎖,國(guó)內(nèi)遲遲沒(méi)有明顯突破。”李民英說(shuō),志成冠軍立志要填補(bǔ)國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的空白,并達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。為此,2016年,志成冠軍與湖南大學(xué)共建國(guó)家電能變換與控制工程技術(shù)研究中心志成冠軍科研基地;2018年,在東莞市科技局的幫助下,志成冠軍引進(jìn)了以羅安院士為帶頭人的“電能綠色變換與控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”。
項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,電能綠色變化與控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在前期研發(fā)中起著至關(guān)重要的作用,負(fù)責(zé)調(diào)研、研究算法、確定技術(shù)路線(xiàn)等工作,保證項(xiàng)目研發(fā)少走彎路。但技術(shù)研發(fā)并非一帆風(fēng)順,最難啃的一個(gè)技術(shù)“硬骨頭”是高過(guò)載能量快速變換技術(shù),該技術(shù)在國(guó)內(nèi)基本屬于原始創(chuàng)新。同時(shí),因?yàn)樵摷夹g(shù)并不是純電學(xué)的研究,還包括材料、機(jī)械等不同學(xué)科,需要整合整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的技術(shù),集合不同行業(yè)的專(zhuān)家才能攻克。最終歷時(shí)兩年,在多方專(zhuān)家的合力下,該技術(shù)得到突破。
在創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)的同時(shí),志成冠軍更多發(fā)揮的是自身產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢(shì)。其中,讓李民英印象最深刻的是海島高可靠供電系統(tǒng)裝備的測(cè)試。為了實(shí)地測(cè)試,裝備往往需要經(jīng)歷河流、湖泊、海洋三個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的檢測(cè)。
“因?yàn)槲覀兊碾娫从迷趰u礁上,有的島嶼并不通航,我們技術(shù)人員只能坐漁船去現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。早期一住就是半年,天天就吃蘿卜、白菜和土豆這三樣菜,調(diào)試過(guò)程很辛苦。”李民英表示,早期島上基礎(chǔ)設(shè)施簡(jiǎn)陋,測(cè)試人員只能住在臨時(shí)搭建的房子里,因?yàn)槿狈Kb置,還需要帶淡水上島。為了測(cè)試極端天氣,臺(tái)風(fēng)時(shí)測(cè)試人員也要堅(jiān)守崗位。
除了島礁電源,志成冠軍研發(fā)的產(chǎn)品還有需要到海中進(jìn)行測(cè)試的。技術(shù)人員只能每天待在船上監(jiān)測(cè),因?yàn)轱L(fēng)吹日曬,有的技術(shù)人員出現(xiàn)暈船反應(yīng)上吐下瀉,但他們還是克服了枯燥且艱難的環(huán)境,完成了測(cè)試任務(wù)。
在多方的堅(jiān)持與不懈奮斗下,該裝備的研發(fā)屢獲肯定。2015年,李民英參與的“海岸工程兆瓦級(jí)特種變流電源關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”榮獲教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng);2017年“海島/岸基大功率特種電源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與成套裝備及應(yīng)用”榮獲中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)特等獎(jiǎng);2021年,國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)再次肯定了研發(fā)成果。
目前,該裝備順利實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)海島/岸基大功率特種電源系統(tǒng)的跨越式發(fā)展。
談及志成冠軍今后的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方向,白躍良表示,創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)將以項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)為支撐,打造以電能綠色變換與控制為核心的高端制造產(chǎn)業(yè),力爭(zhēng)成為廣東省新興的支柱產(chǎn)業(yè)之一;推進(jìn)海工裝備領(lǐng)域的軍民融合,提升我國(guó)海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展能級(jí),帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
科技局優(yōu)質(zhì)服務(wù)獲認(rèn)可
3名高層次人才選擇落戶(hù)東莞
在該項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中,東莞市科技局做了大量服務(wù)和輔助工作,并通過(guò)優(yōu)質(zhì)服務(wù),吸引了從事項(xiàng)目的3名高層次人才落戶(hù)東莞。
東莞市科技局引智科科長(zhǎng)黃志鈞介紹,2018年,在東莞市科技局的幫助下,志成冠軍引進(jìn)了以羅安院士為帶頭人的“電能綠色變換與控制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”,該團(tuán)隊(duì)獲廣東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)立項(xiàng),立項(xiàng)金額高達(dá)8000萬(wàn)元,東莞市配套4000萬(wàn)元。在項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中,市科技局全程落實(shí)專(zhuān)人服務(wù),幫助項(xiàng)目協(xié)調(diào)解決了諸多難題。
戴瑜興是電氣數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室主任、志成冠軍科學(xué)家團(tuán)隊(duì)第一核心成員,也是本次項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)中的主力。早在創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)引入前,他就已經(jīng)和志成冠軍有過(guò)技術(shù)合作。目前,創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)中包括戴瑜興在內(nèi),已有3名高層次人才選擇落戶(hù)東莞。談及選擇落戶(hù)東莞的原因,戴瑜興說(shuō):“政府對(duì)人才的服務(wù)意識(shí)特別強(qiáng)烈,這是我最欣賞東莞的地方。”
“有一次我們這里的項(xiàng)目需要重新驗(yàn)收,我就打電話(huà)給科技局的工作人員,當(dāng)時(shí)那名工作人員已經(jīng)換了工作崗位,但她還是把我的事情清清楚楚地告訴了相關(guān)的負(fù)責(zé)人,找人幫我解決。”這樣一次很小的經(jīng)歷打動(dòng)了戴瑜興,東莞細(xì)致的人才服務(wù)讓他選擇留在東莞。