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      荒島艱難調試,蘿卜白菜度日——志成冠軍獲國家科技獎背后的故事

      2022-02-18

      作者:

      吳擒虎 朱晉 馬新杰

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             近日,2020年度國家科學技術獎勵大會在北京舉辦,廣東省共36個通用項目獲國家科學技術獎。其中,東莞企業——廣東志成冠軍集團有限公司(下稱“志成冠軍”)聯合湖南大學完成的“海島/岸基高過載大功率電源系統關鍵技術與裝備及應用”項目獲得國家科技進步獎二等獎。

             志成冠軍副總裁白躍良介紹,該項目應用于慶祝中華人民共和國成立70周年大會、慶祝中國人民解放軍建軍90周年閱兵等國家重大活動;滿足了神舟十一號和西氣東輸等國家重大工程對特種電源裝備的需求;其核心技術還推廣到北京大興機場等重要場所,實現了我國特種電源系統的跨越式發展。

             艱難困苦,玉汝于成。記者深入采訪項目參與者,他們經歷了重重困難,不僅要突破原始創新難題,更要在荒島極端環境下調試設備,天天只吃蘿卜、白菜和土豆,在臺風期間堅守崗位。有感于東莞市科技局的服務,參與項目的3名高層次人才選擇落戶東莞。

             三個電源裝置拿下國家科技獎

             多項首創技術突破國際封鎖

             “能夠獲得國家科技獎我們是非常激動的,也是來之不易的,研發成果能夠在國家重大項目里應用是對我們最高的肯定,但是因為疫情原因,沒能去到人民大會堂領獎也感到有些遺憾。”談起公司項目獲得國家科技進步二等獎時,志成冠軍總工程師李民英感慨。

             在塘廈志成冠軍的園區里,三臺長方體狀、藍白相間的“集裝箱”并列擺放在廠房旁,一個20英尺,兩個40英尺。這三個設備分別是海島高可靠供電系統裝備、一體化儲能型大功率電源系統裝備和岸電電源系統。其中,重達數噸的岸電電源系統會通過陸運運輸,發往珠海、深圳、東莞等城市的港口,最遠需要跨越大半個中國運輸到青島港口,為船舶卸貨轉貨提供可靠電源。而一體化儲能型大功率電源系統裝備主要用于西氣東輸工程,為泵站供電。

             李民英介紹:“‘海島/岸基高過載大功率電源系統關鍵技術與裝備及應用’是一個軍民融合的項目,它的成果其實是一套系統的裝置,而這三個設備則是主要的成果產品。”

             其中,海島高可靠供電系統裝備是里面最突出的一個成果。大功率高可靠電源系統是島礁國防設施等快速供電的關鍵裝備,也是港口及碼頭開發的基石。海島高可靠供電系統裝備有別以往應用于城市的裝備,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境,故障頻發。

             通常情況下,柴油機能夠滿足海島、岸基等日常的照明、生活用電需求,但當海島有特殊負荷要求瞬時能量高、供能持續時間長時,便會遇上大麻煩。志成冠軍技術人員介紹,區別于普通的柴油機,該裝備突破了高過載能量快速變換、系統穩定控制、惡劣環境不間斷可靠供電的三大技術難題。

             項目組首創了高過載能量快速變換電源系統結構及其虛擬柴油機同步控制技術。通俗地解釋,按照國際慣例,船舶使用柴油供電的電制是60Hz/分鐘,岸電通常是50Hz/分鐘,二者的電壓等級也不同,通過該項技術可以將二者并網,實現無縫切換,減少柴油使用對環境的污染。

             “電源不工作,孤島中的人便將承受身心的巨大考驗。”白躍良說,“我們將裝置密封起來,任風吹雨打,再加上多重散熱與防護技術,便解決了惡劣環境高可靠供電難題。”同時,項目組還發明了特種電源脈沖計數的掉電故障快速識別與切換方法,保證供電不會間斷。

             歷經十年的持續攻關,目前該項目已成功突破國外技術封鎖,三個主要裝備已實現產業化,系列產品實現銷售額超過4.5億元。同時,項目組主持制定了相關國家標準3項,獲授權發明專利46項,自主研制出我國首套MW級海島特種電源、國內外首臺3MVA雙向低壓岸電電源,并形成了10kW-1MW等級、三大系列十余種海島/岸基電源裝備,解決了國家重大活動、西氣東輸等國家重大工程對特種電源裝備的重大需求。

             院士帶頭啃下原始創新難題

             企業技術人員荒島艱難調試

             高端海洋工程裝備與平臺,是我國重點發展的戰略性新興產業,電能及其可靠變換是國家的重大需求。李民英表示,志成冠軍一直致力于電源研發,且在相關技術方面有一定基礎,2010年,企業便決定響應國家政策,開始參與研發海島、岸基特種電源系統裝置。

             “這個項目我們做的時候關鍵技術基本都是空缺的,重大技術都被西方國家封鎖,國內遲遲沒有明顯突破。”李民英說,志成冠軍立志要填補國內相關技術的空白,并達到國際領先水平。為此,2016年,志成冠軍與湖南大學共建國家電能變換與控制工程技術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,志成冠軍引進了以羅安院士為帶頭人的“電能綠色變換與控制創新團隊”。

             項目實施過程中,電能綠色變化與控制創新團隊在前期研發中起著至關重要的作用,負責調研、研究算法、確定技術路線等工作,保證項目研發少走彎路。但技術研發并非一帆風順,最難啃的一個技術“硬骨頭”是高過載能量快速變換技術,該技術在國內基本屬于原始創新。同時,因為該技術并不是純電學的研究,還包括材料、機械等不同學科,需要整合整個產業鏈上的技術,集合不同行業的專家才能攻克。最終歷時兩年,在多方專家的合力下,該技術得到突破。

             在創新團隊研發的同時,志成冠軍更多發揮的是自身產業化的優勢。其中,讓李民英印象最深刻的是海島高可靠供電系統裝備的測試。為了實地測試,裝備往往需要經歷河流、湖泊、海洋三個應用場景的檢測。

             “因為我們的電源用在島礁上,有的島嶼并不通航,我們技術人員只能坐漁船去現場測試。早期一住就是半年,天天就吃蘿卜、白菜和土豆這三樣菜,調試過程很辛苦。”李民英表示,早期島上基礎設施簡陋,測試人員只能住在臨時搭建的房子里,因為缺乏海水淡化裝置,還需要帶淡水上島。為了測試極端天氣,臺風時測試人員也要堅守崗位。

             除了島礁電源,志成冠軍研發的產品還有需要到海中進行測試的。技術人員只能每天待在船上監測,因為風吹日曬,有的技術人員出現暈船反應上吐下瀉,但他們還是克服了枯燥且艱難的環境,完成了測試任務。

             在多方的堅持與不懈奮斗下,該裝備的研發屢獲肯定。2015年,李民英參與的“海岸工程兆瓦級特種變流電源關鍵技術及應用”榮獲教育部科技進步一等獎;2017年“海島/岸基大功率特種電源系統關鍵技術與成套裝備及應用”榮獲中國機械工業科學技術獎特等獎;2021年,國家科學技術獎勵大會再次肯定了研發成果。

             目前,該裝備順利實現產業化,實現了我國海島/岸基大功率特種電源系統的跨越式發展。

             談及志成冠軍今后的研發及產業化方向,白躍良表示,創新團隊將以項目關鍵技術為支撐,打造以電能綠色變換與控制為核心的高端制造產業,力爭成為廣東省新興的支柱產業之一;推進海工裝備領域的軍民融合,提升我國海洋工程裝備產業發展能級,帶動上下游產業高質量發展。

             科技局優質服務獲認可

             3名高層次人才選擇落戶東莞

             在該項目研發過程中,東莞市科技局做了大量服務和輔助工作,并通過優質服務,吸引了從事項目的3名高層次人才落戶東莞。

             東莞市科技局引智科科長黃志鈞介紹,2018年,在東莞市科技局的幫助下,志成冠軍引進了以羅安院士為帶頭人的“電能綠色變換與控制創新團隊”,該團隊獲廣東省創新創業團隊立項,立項金額高達8000萬元,東莞市配套4000萬元。在項目推進過程中,市科技局全程落實專人服務,幫助項目協調解決了諸多難題。

             戴瑜興是電氣數字化設計技術國家地方聯合工程實驗室主任、志成冠軍科學家團隊第一核心成員,也是本次項目研發團隊中的主力。早在創新團隊引入前,他就已經和志成冠軍有過技術合作。目前,創新團隊中包括戴瑜興在內,已有3名高層次人才選擇落戶東莞。談及選擇落戶東莞的原因,戴瑜興說:“政府對人才的服務意識特別強烈,這是我最欣賞東莞的地方。”

             “有一次我們這里的項目需要重新驗收,我就打電話給科技局的工作人員,當時那名工作人員已經換了工作崗位,但她還是把我的事情清清楚楚地告訴了相關的負責人,找人幫我解決。”這樣一次很小的經歷打動了戴瑜興,東莞細致的人才服務讓他選擇留在東莞。

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