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江蘇南京打造智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群 產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全國市場八成
來源:高新院 achie.org 日期:2023-08-01 點(diǎn)擊:次
近年來,江蘇南京致力于打造智能電網(wǎng)國家先進(jìn)制造業(yè)集群,產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全國市場80%。7月6日,習(xí)近平總書記來到其中一家代表性企業(yè)——南瑞集團(tuán)考察調(diào)研,聽取南京市打造智能電網(wǎng)國家先進(jìn)制造業(yè)集群總體情況介紹,察看企業(yè)自主可控技術(shù)產(chǎn)品展示。習(xí)近平總書記指出,能源保障和安全事關(guān)國計民生,是須臾不可忽視的“國之大者”。要加快推動關(guān)鍵技術(shù)、核心產(chǎn)品迭代升級和新技術(shù)智慧賦能,提高國家能源安全和保障能力。
近日,本報記者走進(jìn)南京智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群,走訪了3家具有代表性的企業(yè),既有南瑞集團(tuán)這樣有著50年創(chuàng)新發(fā)展史的老牌龍頭企業(yè),也有英飛源這樣初到南京的新生力量,探尋這個國家先進(jìn)制造業(yè)集群的發(fā)展密碼。
龍頭企業(yè)引領(lǐng),帶動鏈條升級,江蘇南京智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群已擁有相關(guān)企業(yè)近1200家。目前,南京搶抓新一輪能源革命重大戰(zhàn)略機(jī)遇,加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造提升、產(chǎn)業(yè)鏈條提檔升級、智能綠色全面覆蓋,聚力構(gòu)建世界級智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群先行示范區(qū)。
龍頭引領(lǐng)創(chuàng)新
筑牢大電網(wǎng)安全防線
炎炎夏日,南京的用電負(fù)荷處于高位。國網(wǎng)江蘇電力負(fù)荷管理中心,工作人員正在進(jìn)行空調(diào)降溫負(fù)荷模擬測試。下午2點(diǎn),南京市區(qū)的85戶商業(yè)樓宇空調(diào)用戶同步將設(shè)定溫度從24攝氏度調(diào)整至26攝氏度,用電負(fù)荷下降約2400千瓦,一個小時后“讓出”相當(dāng)于300戶普通居民家庭一天的用電量。
精準(zhǔn)可靠的調(diào)度離不開精準(zhǔn)負(fù)荷控制系統(tǒng)的應(yīng)用,其研發(fā)者是南瑞集團(tuán)的薛峰技術(shù)團(tuán)隊。“過去,為保障電網(wǎng)安全,不得不給工廠限電。有了這套系統(tǒng),就可以更好地滿足生產(chǎn)生活的用電需求。”國家電網(wǎng)首席專家、南瑞集團(tuán)首席專家、系統(tǒng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)室主任薛峰說。
精準(zhǔn)負(fù)荷控制系統(tǒng)只是南瑞集團(tuán)持續(xù)攻關(guān)的大電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)中的一個子系統(tǒng)。隨著新技術(shù)、新方法的廣泛應(yīng)用,電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求越來越高,2016年開始,南瑞集團(tuán)就著手系統(tǒng)保護(hù)研發(fā)。
盡管研究經(jīng)驗(yàn)豐富,但接到系統(tǒng)保護(hù)建設(shè)任務(wù)時,薛峰團(tuán)隊依然感到壓力巨大——中國電網(wǎng)是世界上電壓等級最高、規(guī)模最大、控制運(yùn)行最復(fù)雜的交直流混聯(lián)電網(wǎng),“國內(nèi)外沒有任何先例可以借鑒。”
“最大的難題是總體框架怎么搭。”薛峰回憶,剛開始,團(tuán)隊試圖通過完善傳統(tǒng)方法讓控制更精準(zhǔn)有效,可仿真實(shí)驗(yàn)做了一輪又一輪,哪怕將傳統(tǒng)方法應(yīng)用到極致,還是解決不了一些問題。
既然傳統(tǒng)方法走不通,那就打破常規(guī),繼承、發(fā)展并重構(gòu)一套新的控制系統(tǒng)。
研發(fā)團(tuán)隊查閱大量材料,通過密集“迭代”新想法,終于提出系統(tǒng)保護(hù)建設(shè)的總體方案。2016年5月,方案通過了電力行業(yè)6位院士在內(nèi)的20位資深專家參加的評審。
正當(dāng)大家為翻過一座“險峰”長出一口氣時,棘手的問題又來了。首個工程應(yīng)用——華東電網(wǎng)開展系統(tǒng)保護(hù)時,作為“大腦”的調(diào)度主站與作為“手腳”的控制裝備竟然無法適配。
問題出在哪里?“就像一條路,原來只跑公交車,現(xiàn)在有了私家車、輕軌、地鐵,調(diào)度系統(tǒng)如果不跟進(jìn),交通就會亂。”薛峰解釋。在主站系統(tǒng)的設(shè)計中,薛峰團(tuán)隊大膽引入風(fēng)險量化的概念,又將控制策略進(jìn)行優(yōu)化,一個嶄新的“大腦”系統(tǒng)被設(shè)計出來,控制裝備也進(jìn)行了升級。
“理論上可行,但要經(jīng)得起實(shí)踐考驗(yàn),還需充分驗(yàn)證。”薛峰介紹,在電網(wǎng)中不可能頻繁做實(shí)驗(yàn),為此他牽頭建設(shè)了國家電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室里,一端是仿真的電網(wǎng),一端是實(shí)際的系統(tǒng)保護(hù)控制裝備。經(jīng)過多輪試驗(yàn)后,系統(tǒng)保護(hù)的有效性和可靠性得到充分驗(yàn)證。
2017年5月,華東電網(wǎng)組織錦蘇直流實(shí)切驗(yàn)證,系統(tǒng)保護(hù)經(jīng)受住了考驗(yàn)。此后,薛峰團(tuán)隊繼續(xù)在系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域攻關(guān),有5G技術(shù)發(fā)展后系統(tǒng)功能的完善提升,也有儲能等新技術(shù)手段的應(yīng)用……如今,國家電網(wǎng)公司六大分區(qū)電網(wǎng)均采用了南瑞集團(tuán)研發(fā)的系統(tǒng)保護(hù)。
上下游協(xié)同攻關(guān)
實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備自主可控
液晶屏上,一個個模擬工廠現(xiàn)場的畫面實(shí)時監(jiān)控著各項(xiàng)數(shù)據(jù);控制柜中,一臺臺機(jī)器設(shè)備的指示燈有規(guī)律地閃爍……在南京科遠(yuǎn)智慧科技集團(tuán)股份有限公司的展廳里,記者見到了公司最新推出的分散控制系統(tǒng)。“這相當(dāng)于火電廠的‘大腦’,可確保24小時安全、高效發(fā)電。”科遠(yuǎn)智慧董事長劉國耀說。
這一確保穩(wěn)定發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備,過去長期依賴進(jìn)口。
科遠(yuǎn)智慧是一家創(chuàng)新型民營企業(yè),專注于工業(yè)自動化和信息化產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)。劉國耀坦言,公司研發(fā)生產(chǎn)的第一套分散控制系統(tǒng)1997年就投運(yùn)了,然而芯片、元器件以及操作系統(tǒng)等軟硬件要靠進(jìn)口。
“為實(shí)現(xiàn)自主可控,我們逐步提高子部件的國產(chǎn)化比例。”劉國耀說,近幾年公司密集攻關(guān),以求突破“最后一公里”。
為加快研發(fā)進(jìn)度,公司抽調(diào)120多名技術(shù)骨干??七h(yuǎn)智慧技術(shù)研究院總經(jīng)理祖利輝便是其中一位。一套分散控制系統(tǒng)有上千個子部件,上百個軟件模塊,早期70%以上靠進(jìn)口。這么多元器件實(shí)現(xiàn)國產(chǎn),是一個巨大工程,必須上下游企業(yè)參與,發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。
一套設(shè)備,大大小小的芯片有300多種。當(dāng)時,國內(nèi)只有兩三家企業(yè)能提供相關(guān)芯片,可拿過來一檢驗(yàn),問題不少:在低溫、高溫環(huán)境下穩(wěn)定性不夠好,滿足不了精度要求……
為解決這些問題,上下游企業(yè)研發(fā)人員通力合作。在科遠(yuǎn)智慧的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)設(shè)備模擬出各種惡劣環(huán)境,對使用國產(chǎn)芯片的產(chǎn)品做診斷,供應(yīng)商則根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),不斷改進(jìn)芯片。經(jīng)過一年多努力,合作研發(fā)結(jié)出果實(shí),芯片終于通過各項(xiàng)測試,達(dá)到量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
作為下游客戶的火電廠也全力支持。為獲得一手?jǐn)?shù)據(jù),產(chǎn)品需要現(xiàn)場試用。祖利輝團(tuán)隊與火電廠技術(shù)骨干一起優(yōu)化算法、細(xì)致調(diào)試。“進(jìn)入50多攝氏度的鍋爐房,爬上數(shù)十米高的設(shè)備搜集現(xiàn)場數(shù)據(jù)。”祖利輝說,雙方建立協(xié)同聯(lián)動機(jī)制,電話24小時暢通,一旦系統(tǒng)在試用中發(fā)現(xiàn)問題,雙方技術(shù)人員立刻開現(xiàn)場會尋找辦法。
就這樣,通過上下游協(xié)同合作研發(fā),一個個部件實(shí)現(xiàn)國產(chǎn),一個個技術(shù)難題得到解決。2021年5月,由科遠(yuǎn)智慧自主研發(fā)、100%自主可控的分散控制系統(tǒng)在大唐南京發(fā)電廠2號660兆瓦機(jī)組投運(yùn)。“這套系統(tǒng)在性能、效率和穩(wěn)定性等方面,都不輸進(jìn)口系統(tǒng)。用上國產(chǎn)系統(tǒng),我們更有底氣了。”大唐南京發(fā)電廠相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
兩年多以來,國產(chǎn)分散控制系統(tǒng)進(jìn)入各地電廠,并且在化工、冶金、建材等行業(yè)推廣。劉國耀表示,接下來,公司會投入更多研發(fā)力量對系統(tǒng)進(jìn)行更新迭代。
產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)發(fā)力
優(yōu)質(zhì)企業(yè)集聚成長
南京市民張先生駕駛著新買的新能源汽車,駛?cè)霚馗咚倌暇┒文撤?wù)區(qū)的超充站。按照經(jīng)驗(yàn),充滿一次電至少得一個多小時,但這一次只花了5分鐘,儀表上顯示增加了250公里續(xù)航。
“速度真快,和加油一樣啊。”張先生說。為他帶來“加油般”體驗(yàn)的,是一臺功率高達(dá)480千瓦的新型充電樁,而其關(guān)鍵技術(shù)源于英飛源公司新近推出的第三代全液冷儲能超充系統(tǒng)。
英飛源是一家在深圳成立的企業(yè),專注于提供電動汽車電源解決方案,短短數(shù)年,成長為國家級專精特新“小巨人”企業(yè)。2022年,公司銷售額超15億元,在這一年,英飛源把國內(nèi)總部設(shè)在南京市江寧開發(fā)區(qū)。
為何將總部設(shè)在南京?“這里有覆蓋關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群。”英飛源相關(guān)負(fù)責(zé)人韓濤說。江寧區(qū)集聚了近200家智能電網(wǎng)規(guī)上企業(yè),2022年實(shí)現(xiàn)規(guī)上產(chǎn)值超1200億元。
今年7月12日,江寧開發(fā)區(qū)舉行了一場智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目簽約、開工活動。為了參加活動,韓濤提前兩天從深圳飛到南京。“會上能遇到很多合作伙伴。”韓濤說,不久前,江寧開發(fā)區(qū)管委會邀請英飛源在轄區(qū)內(nèi)進(jìn)行一輪宣講,之后就有6家企業(yè)與英飛源達(dá)成初步合作意向。
產(chǎn)業(yè)集群不僅帶來市場機(jī)會,也為企業(yè)提供發(fā)展“養(yǎng)分”。人才是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源頭活水,僅江寧開發(fā)區(qū)的智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群內(nèi),就有高層次研發(fā)人員近萬名。韓濤告訴記者,得益于產(chǎn)業(yè)集群帶來的豐富人才資源,公司在短短數(shù)月之間,就在南京搭建起數(shù)十人的高水平研發(fā)團(tuán)隊。
英飛源能源互聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部南京研發(fā)中心總監(jiān)楊立軍今年3月入職。如今,他正帶領(lǐng)20多人開展儲能設(shè)備研發(fā)攻關(guān)。有了儲能設(shè)備,在工業(yè)園區(qū)、商業(yè)綜合體、工地等場所就可以搭建起一個“微電網(wǎng)”,通過錯峰用電,降低用電成本。目前這一領(lǐng)域研發(fā)上,團(tuán)隊還面臨著很多挑戰(zhàn),“難題雖多,但在南京,產(chǎn)業(yè)鏈上下游互動頻繁、合作緊密,強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)集群讓我們充滿信心。”楊立軍說。
短短一年,英飛源已深度融入產(chǎn)業(yè)集群。“接下來,我們將加大項(xiàng)目投入,發(fā)揮在新能源領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新優(yōu)勢,為南京打造世界級智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群貢獻(xiàn)專業(yè)力量。”韓濤表示。
強(qiáng)化科技支撐端牢能源飯碗
全球最大單機(jī)容量百萬千瓦水電機(jī)組,轉(zhuǎn)輪每轉(zhuǎn)一圈,能滿足普通家庭1個月用電需求;第三代自主核電技術(shù)“華龍一號”,單臺機(jī)組年發(fā)電量,能滿足100萬人口年用電需求;白鶴灘—江蘇特高壓工程創(chuàng)新研制20種新設(shè)備、19項(xiàng)新技術(shù),白鶴灘—浙江特高壓工程綠電7毫秒“閃送”2000余公里……
近年來,我國電力行業(yè)加快推動關(guān)鍵技術(shù)、核心產(chǎn)品迭代升級和新技術(shù)智慧賦能,電源、電網(wǎng)、儲能協(xié)同創(chuàng)新取得新突破,為端牢能源飯碗奠定堅實(shí)支撐。當(dāng)前,電力行業(yè)正加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型,實(shí)施關(guān)鍵核心數(shù)字技術(shù)攻關(guān)。國家電網(wǎng)建成全球最大、最先進(jìn)的新一代仿真中心,仿真規(guī)模、仿真分辨率、計算能力均居世界前列,為保障大電網(wǎng)安全運(yùn)行提供有力支撐。2022年電力行業(yè)主要電力企業(yè)數(shù)字化投入超373億元,同比增長22.3%。
我國能源電力領(lǐng)域已形成具有較強(qiáng)國際競爭力的完整產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈,但也需看到,個別技術(shù)領(lǐng)域同能源科技強(qiáng)國相比仍有差距,先進(jìn)核電、大功率柔性輸變電裝備、大型燃?xì)廨啓C(jī)等支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的技術(shù)、裝備仍待攻關(guān)突破。接下來應(yīng)更好發(fā)揮科技創(chuàng)新在支撐電力安全生產(chǎn)中的重要作用,深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,加快補(bǔ)短板、鍛長板,加大原創(chuàng)性、引領(lǐng)性、顛覆性技術(shù)攻關(guān)力度,提升電力產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平,增強(qiáng)端牢能源飯碗的信心和底氣。
來源:《人民日報》
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