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聚焦長三角

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手握“能量”密碼,看浙江民企如何“硬控”全球

  2月25日下午1點(diǎn)多,驅(qū)車來到浙江省舟山市岱山縣秀山島南部海域,海風(fēng)呼嘯,海浪滔滔。

  隔著車窗遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,海面上的兩座小島間,LHD海洋潮流能電站發(fā)電機(jī)組正將滾滾潮流轉(zhuǎn)化成清潔電能輸入國家電網(wǎng)。

  車停在海岸邊的一座白色建筑前,這里是LHD聯(lián)合動(dòng)能海洋能大型實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室內(nèi),大屏上實(shí)時(shí)顯示的監(jiān)控畫面上展示著LHD海洋潮流能電站的發(fā)電實(shí)況和數(shù)據(jù)。

  “潮流能是指月球和太陽的引潮力使海水產(chǎn)生周期性的往復(fù)水平運(yùn)動(dòng)而形成的動(dòng)能。潮流能的發(fā)電設(shè)備直接置于水中,其工作原理類似風(fēng)力發(fā)電,隨著水下‘風(fēng)車’葉片的轉(zhuǎn)動(dòng),將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,進(jìn)而再轉(zhuǎn)化為電能?!贝笃燎?,浙江LHD海洋潮流能工程研究中心主任兼總工程師林東介紹道。

  “屏幕上顯示的是我們第三代與第四代機(jī)組的運(yùn)行參數(shù),比如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)功率、今日發(fā)電量、總發(fā)電量以及流速等。數(shù)據(jù)都是動(dòng)態(tài)的,等一下就會(huì)有新變化?!闭勗掗g,第四代機(jī)組當(dāng)天的發(fā)電量已從1192千瓦時(shí)增長至1229千瓦時(shí)。

  當(dāng)天正值小潮汛,林東表示,以第四代機(jī)組為例,小潮時(shí)日發(fā)電量在1000余度左右,中潮時(shí)約5000度,大潮時(shí)的日發(fā)電量可達(dá)1萬余度。

  “今天是農(nóng)歷正月廿八,明天就要進(jìn)入中潮了。”林東打開電站的發(fā)電功率曲線圖,“一天是一個(gè)周期,潮流能隨潮汐的漲落平均每天2次改變大小和方向?,F(xiàn)在開始漲潮了,隨著流速加快,代表發(fā)電機(jī)功率的曲線也在不斷攀升!”

  趁著漲潮,大家乘船前往發(fā)電站一探究竟。船只擺渡過程中可以看到,遠(yuǎn)處湍急的水流正推動(dòng)渦輪機(jī)組旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

  “這座發(fā)電站的總成平臺28米高,立起來有9層樓高,俯瞰是一把小提琴的造型?!钡竭_(dá)發(fā)電站,在林東的帶領(lǐng)下,一行人穿梭于平臺上設(shè)置的不同“房間”內(nèi),了解其中裝載的各個(gè)發(fā)電模塊分別承擔(dān)的任務(wù)。

  “‘平臺式+模塊化’設(shè)計(jì),解決了坐底式大型機(jī)組安裝運(yùn)維難、成本高、擴(kuò)展性差等難題,具有裝機(jī)功率大、資源利用率高、環(huán)境友好性強(qiáng)及海域兼容性好、項(xiàng)目可復(fù)制性強(qiáng)等特點(diǎn)。”林東介紹。

  來到第一代機(jī)組的艙室內(nèi),由于已停止并網(wǎng)運(yùn)行,整個(gè)空間非常安靜。“雖然一代已經(jīng)停止發(fā)電,但它的渦輪葉片還在轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)行葉輪腐蝕等測試?!绷謻|介紹,“第一代機(jī)組的貢獻(xiàn)很大,在最開始幫我們記錄掌握了大量的發(fā)電數(shù)據(jù),對后續(xù)幾代機(jī)組的研發(fā)起到關(guān)鍵作用?!?/p>

  很難想象,眼前這位新能源領(lǐng)域的專業(yè)型人才,曾經(jīng)從事的是與新能源八竿子打不著的食品行業(yè)。

  不少人知道林東,是因?yàn)樗牧硪粋€(gè)身份——杭州綠盛集團(tuán)董事長、遠(yuǎn)近聞名的“牛肉干大王”。1999年,外人眼中“創(chuàng)業(yè)成功”的林東,選擇了留學(xué)深造。這段留學(xué)經(jīng)歷讓他在開闊眼界的同時(shí),更加堅(jiān)定了科技報(bào)國的夢想。2001年,學(xué)成歸國的林東,將目光鎖定在了能源科技領(lǐng)域。

  “當(dāng)時(shí)怎么有勇氣轉(zhuǎn)型?”

  “在這個(gè)新領(lǐng)域,我雖然是‘門外漢’,但我可以學(xué)啊!”林東笑著說。

  通過大量的學(xué)習(xí)、走訪、調(diào)研以及向?qū)I(yè)科技工作者請教,林東逐漸摸出了“門道”。2009年,林東幸運(yùn)地遇到了流體力學(xué)領(lǐng)域的專家黃長征和新材料領(lǐng)域的專家丁興者,三人的想法不謀而合——“用科技改變世界,以創(chuàng)新建設(shè)祖國”。一拍即合,他們?nèi)∪诵帐掀匆舻氖鬃帜赋闪⒘薒HD美國聯(lián)合動(dòng)能公司。

  “經(jīng)過學(xué)習(xí)和研究,我們發(fā)現(xiàn),海洋潮流能是環(huán)境友好型綠色能源,對海洋環(huán)境影響小,它的開發(fā)裝置一般安裝在海底或漂浮在海面,也不占用寶貴的土地資源。同時(shí),相較太陽能、風(fēng)能,潮流能的能量密度更高,具有較強(qiáng)的規(guī)律性和可預(yù)測性?!弊罱K,團(tuán)隊(duì)將攻堅(jiān)突破的方向確定為潮流能發(fā)電,并探索出了海洋潮流能的全新技術(shù)路徑。

  “經(jīng)過在美、英、法、日、韓等國家的調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn),LHD的技術(shù)路徑,他們竟然都沒有實(shí)施的先例。當(dāng)時(shí),我們已經(jīng)試驗(yàn)了很多輪,成功的概率還是很大的!”回憶往事,林東仍難掩激動(dòng)。

  開辟出事業(yè)新賽道的林東于2012年帶領(lǐng)LHD科研團(tuán)隊(duì)回國,并投入2億元研制了首座潮流能發(fā)電站,這幾乎是他通過“綠盛”積攢的全部家底。

  “回國后,我們先在千島湖建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)基地,通過各種模擬嘗試,數(shù)據(jù)結(jié)果竟比我們構(gòu)想的還要好?!?013年,林東新能源得到了國家海洋局專項(xiàng)支持。同年,該項(xiàng)目被列為浙江省重大科技專項(xiàng)。2014年,林東帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)來到舟山,正式啟動(dòng)LHD海洋潮流能電站在岱山海域的工程建設(shè)。

  回憶起第一代機(jī)組下海時(shí)的場景,林東感慨萬千。2016年7月27日,LHD海洋潮流能發(fā)電項(xiàng)目首期1兆瓦機(jī)組在舟山順利下海發(fā)電。從字面來看,這似乎是一帆風(fēng)順的過程。但對于林東而言,那是一段“此生難忘”的經(jīng)歷。

  “前一晚,第一臺水輪機(jī)組下海至預(yù)期深度的四分之三時(shí)卡住了,放不下去也吊不上來。”雖然現(xiàn)場情況超出林東的預(yù)料,但他迅速平復(fù)心情、調(diào)整思路,帶著團(tuán)隊(duì)研究圖紙、冷靜復(fù)盤。

  “問題解決不了我是睡不著的!”林東在腦海里反復(fù)“回放”機(jī)組下海的情景,最終發(fā)現(xiàn)問題所在——潮汐變化導(dǎo)致機(jī)組向下吊裝的‘窗口期’延誤了半個(gè)小時(shí),“下到2.35米時(shí),發(fā)電機(jī)電壓已經(jīng)達(dá)到295V了,由此推斷此時(shí)水流比較急,潮水的推力讓機(jī)組發(fā)生偏移,剛好卡在支架的一條凹槽上?!?/p>

  “是不是卡在2.35米?”林東讓現(xiàn)場的工作人員立刻測量,結(jié)果準(zhǔn)確無誤?!敖裢硖嵩鐪?zhǔn)備,明天第二臺機(jī)組下海,提前一小時(shí)吊裝?!绷謻|給出指令。

  2016年7月27日,天剛亮,徹夜未眠的林東匆忙趕到現(xiàn)場勘察。10時(shí)許,林東拿起對講機(jī):“我是總工程師林東,我命令,LHD海洋渦輪發(fā)電設(shè)備下海,正式啟動(dòng)!”調(diào)整了設(shè)備下海時(shí)間,整個(gè)過程非常順利。

  “你看,這是當(dāng)時(shí)拍下的一張照片,現(xiàn)場所有人都在鼓掌歡呼,大家都很激動(dòng)。”事實(shí)上,自林東將目光投向研究新能源領(lǐng)域起,外界對他的猜測和質(zhì)疑從未間斷。第一代機(jī)組的成功下海,讓很多質(zhì)疑聲不攻自破。

  2016年8月26日,LHD海洋潮流能發(fā)電項(xiàng)目首期1兆瓦機(jī)組成功并入國家電網(wǎng),使我國成為繼美國、英國后第3個(gè)掌握潮流能發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的國家。2017年5月25日開始,該機(jī)組實(shí)現(xiàn)全天候發(fā)電并網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了大功率發(fā)電、穩(wěn)定發(fā)電、并入電網(wǎng)三大跨越。

  “這也標(biāo)志著,我們建成了世界首座海洋潮流能發(fā)電站?!狈_一本國際能源署的期刊,里面介紹了全球20大海洋領(lǐng)域亮點(diǎn)工程,“其他的點(diǎn)位標(biāo)注的是Power Project,只有我們是Power Stanion。”林東自豪地說。

  2018年11月29日和2018年12月29日,LHD海洋潮流能發(fā)電項(xiàng)目第二代400千瓦機(jī)組、第三代300千瓦機(jī)組相繼順利下海發(fā)電。至此,LHD海洋潮流能發(fā)電項(xiàng)目投入運(yùn)行的裝機(jī)量達(dá)到1.7兆瓦。

  來到第三代機(jī)組的機(jī)艙內(nèi),不間斷的“嗡嗡”聲傳來。林東表示,這是機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)的聲音,“它的電機(jī)是在水底的,不需要人工現(xiàn)場操作,可以遠(yuǎn)程控制?!?/p>

  2022年2月24日,LHD第四代1.6兆瓦“奮進(jìn)號”機(jī)組在舟山海域成功下海,這是我國首臺兆瓦級潮流能發(fā)電機(jī)組,也是目前國際上單機(jī)最大的潮流能發(fā)電機(jī)組。2022年4月29日,該機(jī)組通過國家電網(wǎng)的并網(wǎng)驗(yàn)收,正式并網(wǎng)運(yùn)行。

  據(jù)了解,LHD項(xiàng)目投運(yùn)機(jī)組模塊已全面涵蓋當(dāng)前國際上潮流能發(fā)電機(jī)主流機(jī)型,裝機(jī)規(guī)模和科技水平領(lǐng)先世界。截至今年2月,LHD海洋潮流能電站已連續(xù)運(yùn)行超過93個(gè)月,總并網(wǎng)電量已超775萬千瓦時(shí)。其中,1.6兆瓦“奮進(jìn)號”機(jī)組并網(wǎng)電量已超480萬千瓦時(shí),連續(xù)運(yùn)行時(shí)間居世界首位,標(biāo)志著海流能發(fā)電技術(shù)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段。

  林東表示,任何科技研發(fā)的終極目標(biāo)都是走向產(chǎn)業(yè)化,而潮流能發(fā)電步入產(chǎn)業(yè)化的前提是,設(shè)備能夠持續(xù)并網(wǎng)運(yùn)行。否則,所有的項(xiàng)目投資都無法測算,“持續(xù)并網(wǎng)才是最有價(jià)值的?!?/p>

  放眼國際,此前,世界上最先進(jìn)的潮流能機(jī)組由GE、勞斯萊斯、阿爾斯通3家國際巨頭聯(lián)合研發(fā),裝機(jī)功率1兆瓦,但該機(jī)組最長發(fā)電并網(wǎng)時(shí)間未超過4個(gè)月。在持續(xù)穩(wěn)定發(fā)電并網(wǎng)時(shí)間上,由我國完全自主研發(fā)的LHD海洋發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)走在世界前列。

  領(lǐng)跑世界的競爭力,離不開源源不斷的科研投入。最初研發(fā)至今,“綠盛”的每一分收益,都轉(zhuǎn)化成了林東新能源的研發(fā)經(jīng)費(fèi)。

  “在資金保障方面,這些年,‘綠盛’的銷售收入100%投入潮流能的技術(shù)迭代創(chuàng)新,加上國家給我們的專項(xiàng)資金扶持,截至目前在研發(fā)上共計(jì)投入了約4.5億元。”林東介紹。

  此外,潮流能發(fā)電站技術(shù)壁壘高、回報(bào)周期長,秉持著“甘坐冷板凳”的科研精神,林東帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破了一個(gè)個(gè)技術(shù)瓶頸,有效解決了海上安裝、運(yùn)行維護(hù)、垃圾防護(hù)、電力輸送等關(guān)鍵問題。如今,這座擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)電站總成平臺凝聚了國際國內(nèi)專利61項(xiàng),其中發(fā)明專利25項(xiàng)、國外發(fā)明專利11項(xiàng)。

  2月24日,自然資源部、工業(yè)和信息化部等六部門聯(lián)合出臺《關(guān)于推動(dòng)海洋能規(guī)?;玫闹笇?dǎo)意見》,提出實(shí)施百兆瓦級潮流能重點(diǎn)工程,在潮流能資源富集區(qū)域,支持將潮流能發(fā)電作為沿海地區(qū)及海島綠色能源補(bǔ)充解決方案之一。

  “科技創(chuàng)新過程中有兩大難點(diǎn),硬核創(chuàng)新突破和政策突破。指導(dǎo)意見的出臺,將在海洋能規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化發(fā)展的法律、政策、標(biāo)準(zhǔn)體系和市場環(huán)境等方面進(jìn)一步健全完善,這對我們來說,真是一場及時(shí)雨!”林東興奮地表示,2025年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)第四代LHD發(fā)電機(jī)組的量產(chǎn),并逐步推進(jìn)潮流能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,“爭取在未來4年內(nèi),通過技術(shù)迭代實(shí)現(xiàn)百兆瓦發(fā)電目標(biāo)!”

  潮起潮落,海浪涌動(dòng),無邊無際的海洋里蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源。為了打開萬億級海洋清潔能源產(chǎn)業(yè),為“2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和”貢獻(xiàn)中國科技力量,林東計(jì)劃,通過不斷創(chuàng)新研發(fā)降低潮流能發(fā)電成本,直至低于火力發(fā)電。

  “不論是潮流能,還是火電、核電,降低成本一定是通過規(guī)?;瘧?yīng)用和科技迭代來實(shí)現(xiàn)的。通過技術(shù)創(chuàng)新,我們的度電成本已從第一代機(jī)組的106元/千瓦時(shí)降低至第四代的1元/千萬時(shí),具備規(guī)模應(yīng)用場景。”林東預(yù)計(jì),到LHD第七代機(jī)組成型時(shí),潮流能發(fā)電成本將低于0.3元/千瓦時(shí),“屆時(shí)將為人類的清潔能源發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)?!?/p>

  “優(yōu)化生命的能量”,這是綠盛牛肉干的一句經(jīng)典廣告語。30年過去,從探索“優(yōu)化生命的能量”到“向大海要能量”,“林東新能源”成了新能源行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力蓬勃發(fā)展的典范,也成為浙江省民營企業(yè)煥新蝶變的生動(dòng)寫照。

  前不久召開的民營企業(yè)座談會(huì)也讓林東備受鼓舞?!案母镩_放以來,浙江民營經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展壯大,逐漸成為國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,而綠盛牛肉干就是浙江民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展的縮影?!痹诹謻|看來,未來,浙江民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展將不再依靠“牛肉干”,而是要依靠科技創(chuàng)新。

  結(jié)束采訪后,乘船返回。岸上,一塊醒目的石碑引人駐足,上面刻有一句話:“具有科學(xué)家精神的企業(yè)家和具有企業(yè)家精神的科學(xué)家,是推動(dòng)人類技術(shù)革新的核心力量”。林東說,這是他的座右銘。

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