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关键技术自主化 支撑南车风电后来居上

——对话中国南车株洲所风电事业部总经理杜劲松

http://www.gkong.com 2011-02-24 10:58 来源:《电力系统装备》

   近年来中国风电建设大提速,吸引了一大批企业涌入风电设备制造领域,如何迅速站稳脚跟继而加速发展,成为他们普遍面临的一个困局。南车株洲电力机车研究所风电事业部(以下简称“南车风电”)坚持掌握核心技术为立身之本的理念,在4年内完成从技术引进—消化吸收—样机试制—小批量生产—批量生产的跨越发展,成为一个成功的战略样本。

  这个华丽曲线背后存在着怎样的隐形轨迹?在未来与国内外顶尖同行竞争中,他们又将如何突破加速?记者于2010年10月国际风能大会期间,对话南车株洲电力机车研究所风电事业部总经理杜劲松,透视南车风电决策层的智慧与战略。

  《电力系统装备》:请您介绍一下南车风电成立的背景以及优势。

  杜劲松:中国南车株洲所始创于1959年,前身是铁道部株洲电力机车研究所,是一家主要服务于轨道交通领域的科技型龙头企业。为了适应市场变化,2001年我们提出了“同心多元化”的业务扩展战略,即专注于中国南车株洲所几十年形成的优势技术——轨道交通装备技术,同时呈现同心圆扩张到技术相关产业领域拓展市场。经过长期调研和技术储备,我们于2006年成立了风电事业部。

  选择风电产业,除了考虑到国家发展清洁能源的政策导向以及不断扩大的风电市场外,南车风电还具备以下独特优势:一是人才优势。在长期的技术消化吸收中,南车风电通过与国内外各种机构的合作,培养了一批自己的技术力量。在风电领域,不仅拥有强大风电研发团队,而且是国家兆瓦级风电变流器高技术产业化示范基地、国家变流技术工程研究中心的依托单位,成为中国风电装备制造及相关延伸产业的“人才洼地”和“技术硅谷”。二是资金优势。中国南车股份有限责任公司是一家大型上市企业。借力资本市场,作为旗下子公司南车风电在未来将获得更优越的市场平台和抗风险能力。三是品牌优势。南车株洲所在轨道交通领域积累了50年的品质管理、售后服务等成功经验,并已形成完整的体制和良好市场口碑。

  在这三大引擎的驱动下,南车风电已经成为中国南车株洲所多个新产业中的“火车头”。

  《电力系统装备》:与同行相比南车风电可谓后来居上,您认为主要原因是什么?

  杜劲松:早在2002年,中国南车株洲所就已经涉足风电机组的关键零部件环节并积累了大量经验,如弹性元件、发电机、变流器等,但基本是各自为政,并未形成产业协同效应。

  随后几年时间里,中国风电市场呈井喷态势,而设计技术却掌握在外企手中,对于初出茅庐的南车风电来说,通过技术引进再进行开放式创新,迅速缩短与国内外先进水平的差距,成为我们发挥后发优势、快速做强做大的捷径之一。

  2006年底,我们从奥地利引进了1.65 MW变速恒频双馈型风力发电整机制造技术,次年10月样机下线,11月在湖南永州江华县完成吊装并顺利并网。从安装调试到并网发电,我们始终坚持“以我为主”,争取掌握技术引进、技术集成、组织研发的主导权,仅仅用了3个月就完成了整机制造的技术转化。随后我们又对其他关键技术进行消化吸收,陆续掌握了1.65 MW风电机组的整机控制系统、远程监控系统、变流系统等核心技术。当然,除了要掌握成熟自主技术的大功率风机为基础,还需要强大的产业链供应、高效的售后服务团队做后盾。

  目前,国内整机企业超过80多家,市场和产能为全球所瞩目,但是我认为大并不等于强。在南车风电的字典里,“做强”总是放在“做大”的前面,而“强”的涵义是“代表行业实力的核心竞争力”,强在内在的能力,而非外在的规模。

  尽管我们不是最早进入风电领域的,但不论是从技术还是从产能来讲,南车风电应该是非常有潜力的。

  《电力系统装备》:您认为技术引进和自主研发二者有何区别?

  杜劲松:技术可以引进,但是完全做到自主研发却要靠自己培育,只有具备了这种创新能力,先进技术才能真正为我所有、为我所用。

  例如风电变流器和控制系统,其工作原理、组成结构、电路板制作等方面都与电力机车领域产品非常相似,但由于对被控对象缺乏认识和理解,因此首台样机研制过程中,我们工程师虽然可以看懂图纸,却难以转化执行。

  再如实际风机载荷计算,这是整机开发过程中的一个重要步骤。欧洲先进风电国家凭借几十年经验开发出的计算软件,虽然购买很容易,但是如果不能真正理解原理、掌握中国风资源特性的话,开发出来的产品会出现水土不服的问题。

  目前,国内按照实际风场风资源开展个性化风机的设计尚处于起步阶段,其中最主要的原因就是国内绝大部分整机企业对风电核心技术尚未完全掌握,设计流程尚未成熟,因此导致设计成本过大、周期过长,很难满足实际风场的建设需求。

  这些制约我国风电产业持续发展的难题,必须在真正实现关键技术自主化的基础上才能彻底解决。

  《电力系统装备》:请您介绍一下南车风电的未来研发方向。

  杜劲松:一是海上风电。今后中国的海上风电会占据相当大的份额,但由于海上风电运行环境复杂、技术要求高,风电企业欲角逐海上风电市场,关键是要弥补技术与经验上的欠缺,学习国际上的成功案例、技术和经验教训。目前,我们已经开发出主要应用于沿海地区的WT2500系列风机,其最大特点是采用齿轮箱加永磁同步发电机加全功率变流器方案,风机设计寿命大于20年。预计今年12月下线,并在2011年面向全球市场的沿海及内陆风电场销售。此外,我们还开始了5 MW海上风电机组设计工作,预计2012年首台样机下线。

  二是针对具体风场进行个性化风机设计。南车风电在现有成熟的批量化机组的基础上,针对不同地域风场气候条件对风机的控制系统、叶片、塔架以及相关结构部件进行优化,以求达到风机性能、主机成本以及安装成本的最优化。例如,WT1500高海拔机型就是南车风电经过3年积累,完全自主设计制造的国内第一款真正针对高原气候环境设计的风力发电机组。此外,针对内蒙古等风场风沙大的特点,我们通过加强机舱和轮毂的防护设计,创造性地在前方加配了一个盖板,大大增加密封性和使用寿命。

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