近年來，江蘇南京致力于打造智能電網(wǎng)國(guó)家先進(jìn)制造業(yè)集群，產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全國(guó)市場(chǎng)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(guó)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(guó)計(jì)民生，是須臾不可忽視的“國(guó)之大者”。要加快推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)、核心產(chǎn)品迭代升級(jí)和新技術(shù)智慧賦能，提高國(guó)家能源安全和保障能力。
近日，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(gè)國(guó)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(dòng)鏈條升級(jí)，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(jí)、智能綠色全面覆蓋，聚力構(gòu)建世界級(jí)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(guó)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(cè)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(gè)小時(shí)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(duì)。“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(guó)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(gè)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(shí)，薛峰團(tuán)隊(duì)依然感到壓力巨大——中國(guó)電網(wǎng)是世界上電壓等級(jí)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(guó)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(duì)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(duì)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(píng)審。
正當(dāng)大家為翻過一座“險(xiǎn)峰”長(zhǎng)出一口氣時(shí)，棘手的問題又來了。首個(gè)工程應(yīng)用——華東電網(wǎng)開展系統(tǒng)保護(hù)時(shí)，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(huì)亂。”薛峰解釋。在主站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，薛峰團(tuán)隊(duì)大膽引入風(fēng)險(xiǎn)量化的概念，又將控制策略進(jìn)行優(yōu)化，一個(gè)嶄新的“大腦”系統(tǒng)被設(shè)計(jì)出來，控制裝備也進(jìn)行了升級(jí)。
“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(guó)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(duì)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(chǔ)能等新技術(shù)手段的應(yīng)用……如今，國(guó)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(gè)個(gè)模擬工廠現(xiàn)場(chǎng)的畫面實(shí)時(shí)監(jiān)控著各項(xiàng)數(shù)據(jù)；控制柜中，一臺(tái)臺(tái)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(shí)安全、高效發(fā)電。”科遠(yuǎn)智慧董事長(zhǎng)劉國(guó)耀說。
這一確保穩(wěn)定發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備，過去長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。
科遠(yuǎn)智慧是一家創(chuàng)新型民營(yíng)企業(yè)，專注于工業(yè)自動(dòng)化和信息化產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)。劉國(guó)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(guó)產(chǎn)化比例。”劉國(guó)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(gè)子部件，上百個(gè)軟件模塊，早期70%以上靠進(jìn)口。這么多元器件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，是一個(gè)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(shí)，國(guó)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(duì)使用國(guó)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(cè)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(chǎng)試用。祖利輝團(tuán)隊(duì)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(chǎng)數(shù)據(jù)。”祖利輝說，雙方建立協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制，電話24小時(shí)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(chǎng)會(huì)尋找辦法。
就這樣，通過上下游協(xié)同合作研發(fā)，一個(gè)個(gè)部件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，一個(gè)個(gè)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(hào)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(guó)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(guó)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(guó)耀表示，接下來，公司會(huì)投入更多研發(fā)力量對(duì)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(zhǎng)
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(gè)多小時(shí)，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(tái)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(chǔ)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(dòng)汽車電源解決方案，短短數(shù)年，成長(zhǎng)為國(guó)家級(jí)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(guó)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(chǎng)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目簽約、開工活動(dòng)。為了參加活動(dòng)，韓濤提前兩天從深圳飛到南京。“會(huì)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(huì)邀請(qǐng)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(chǎng)機(jī)會(huì)，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(duì)。
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(chǔ)能設(shè)備研發(fā)攻關(guān)。有了儲(chǔ)能設(shè)備，在工業(yè)園區(qū)、商業(yè)綜合體、工地等場(chǎng)所就可以搭建起一個(gè)“微電網(wǎng)”，通過錯(cuò)峰用電，降低用電成本。目前這一領(lǐng)域研發(fā)上，團(tuán)隊(duì)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(dòng)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(shì)，為南京打造世界級(jí)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群貢獻(xiàn)專業(yè)力量。”韓濤表示。
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