年產(chǎn)值500億元 重慶構(gòu)建起完備風電產(chǎn)業(yè)鏈

2020年，中國海裝營業(yè)收入和新接合同額度雙雙突破百億元，接下來將有更多“重慶造”風電機組裝配到國內(nèi)國際更多地區(qū)。

在兩江新區(qū)禮嘉的中國海裝風電數(shù)據(jù)中心，工程師可對國內(nèi)數(shù)十個風力發(fā)電場的上千臺發(fā)電機組進行實時監(jiān)測。

本組圖片由記者羅斌攝/視覺重慶

風電產(chǎn)業(yè)

現(xiàn)狀

2004年，中國船舶集團在渝布局風電產(chǎn)業(yè)，此后專門成立中國船舶集團海裝風電股份有限公司。10余年來，在后者帶動下，重慶已經(jīng)形成較為完備的風電產(chǎn)業(yè)鏈，年產(chǎn)值500億元，為重慶裝備制造業(yè)的一大支柱板塊。

不足

和周邊省市比較，重慶本地風能市場開發(fā)不充分;風電機組整機企業(yè)僅一家，產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模還不夠大;配套企業(yè)數(shù)量仍顯不足，創(chuàng)新能力不夠。

大風車有“大智慧”

中船重工(重慶)海裝風電設備有限公司

2004年1月，重慶海裝科技發(fā)展有限公司在渝成立，此后更名為中船重工(重慶)海裝風電設備有限公司。它是風電機組整機生產(chǎn)企業(yè)，位居重慶風電產(chǎn)業(yè)鏈中游，帶動了全市80余家配套企業(yè)。經(jīng)過10余年發(fā)展，中國海裝已經(jīng)成為涵蓋“研發(fā)、制造、運營、服務”全產(chǎn)業(yè)鏈的風電產(chǎn)業(yè)高科技企業(yè)。

高高的山崗上，巨大的風車在旋轉(zhuǎn)。

這樣一個龐然大物，一旦“生病”，檢修起來可不是件容易的事。

不過中船重工(重慶)海裝風電設備有限公司(以下簡稱中國海裝)有自己的“獨特療法”——公司遍布全國的任何風電機組出現(xiàn)故障，位于重慶總部的監(jiān)控系統(tǒng)就會自動報警，故障信息和運行數(shù)據(jù)等會一目了然呈現(xiàn)在指揮大廳的屏幕上，工程師通過“遠程會診”，立馬就能給現(xiàn)場人員開具一份專業(yè)的處理方案。

遠程運維，千里“懸絲問脈”，中國海裝靠的是大數(shù)據(jù)智能化。事實上，依靠研發(fā)、生產(chǎn)和運維全流程智能化，這家致力于風電裝備研制及系統(tǒng)總成、風電場工程技術(shù)服務的風電總裝企業(yè)，已經(jīng)在重慶帶動形成一條年產(chǎn)值達500億元的風電產(chǎn)業(yè)鏈。

在哪兒建風場，幾十秒就知曉

在哪里建風場，必須拎著笨重的設備挨著山頭一個一個地測量嗎?

完全用不著。3月9日，在位于兩江新區(qū)的中國海裝LiGa大數(shù)據(jù)中心，記者看到，一塊10余平方米、正繁忙運行的LED顯示屏上，清晰地展示出一幅全國可利用風能分布圖。

“只要在地圖上選定一個區(qū)域，后臺就會在相應區(qū)域自動疊加坡度、風電機組離地高度等信息，然后精確計算出哪些區(qū)域適合建風場，安裝多大功率的機組。”中國海裝大數(shù)據(jù)管理中心數(shù)字模型所所長陶建權(quán)說。

據(jù)他介紹，以前為風電場選址，往往需要人工安裝測風塔實測當?shù)仫L速，在部分條件艱苦的地方，僅安裝測風塔就需要半年。有了上述智能手段，中國海裝重慶總部將全國各地的風資源、氣象、地理、地形分布等數(shù)據(jù)采集回來，運用特定的數(shù)學模型對每個地方的風資源進行分析，依托大數(shù)據(jù)的宏觀選址，只需要幾十秒就完成。

除了選址，風電設備的運行狀況，也可以通過智能手段實現(xiàn)遠程監(jiān)控。“以前我們要在國內(nèi)上百個風電場派駐運營維護團隊，每個風電場至少需要3—5名工程師值守。”陶建權(quán)表示，這類現(xiàn)場解決風機故障的工作方式不僅費力費時，專家們開展技術(shù)交流也極為不便。

投用LiGa大數(shù)據(jù)中心后，專家們足不出戶就能了解各個風電場的實時運行狀態(tài)。

另外，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)還能為風電機組進行“體檢”，準確探測出機組的疲勞狀態(tài)和磨損程度，以此推算出每個部件的使用年限——以一個年發(fā)電量5萬千瓦時的標準風場為例，如今現(xiàn)場僅需1—2名工作人員值守，機組平均無故障間隔運行時間提升了近20%。

把“力氣活”交給機器人來干

在風電機組的設備制造階段，中國海裝也通過生產(chǎn)線的智能化改造，把“力氣活”交給機器人來干。

走進中國海裝組裝車間，多臺智能機器人正揮舞“手臂”，為制作中的碩大風電機組偏航軸承擰螺栓，動作靈活而嫻熟。

擰螺栓這道工序看似簡單，實則非常考驗功夫——風電機組屬于大型機械設備，每顆螺栓長40厘米上下、重10多公斤，要擰緊它們是個力氣活;同時，風電機組對精度的要求特別高，擰各個方向上的螺栓必須步調(diào)一致、力度均勻，不然會導致設備提前磨損和“疲勞”。

“組裝每臺風電機組至少要擰100顆螺栓，以前擰這些大螺栓，需要多名熟練工使用液壓扳手同時操作，耗時兩小時以上。”中國海裝重慶總裝廠廠長蔡福勇說。

現(xiàn)在，這項工作交由名為“偏航軸承擰螺栓智能系統(tǒng)”的機器人來干，同樣的活兒，40分鐘就完成了，且完成質(zhì)量更高——通過激光自動識別、系統(tǒng)智能校準每顆螺栓的位置，何時發(fā)力、力度多大，均由系統(tǒng)智能判斷，由機械臂操作，同時擰緊每顆螺栓的過程都被記錄下來以供追溯，并形成大數(shù)據(jù)，為后續(xù)生產(chǎn)提供參考。

類似的“智造”，在中國海裝生產(chǎn)車間隨處可見。蔡福勇舉例說，在生產(chǎn)流程智能化改造升級中，他們還將智能化生產(chǎn)用于風機變槳系統(tǒng)和偏航系統(tǒng)等其他裝配環(huán)節(jié)，不僅讓產(chǎn)品質(zhì)量得以充分保證，還提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了生產(chǎn)成本。

通過大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同

一套風電機組，300多個主要零部件。僅在重慶本地，中國海裝就有80多家供應商。通過大數(shù)據(jù)智能化提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，光靠中國海裝這樣的設備總裝企業(yè)，還遠遠不夠。

中國海裝供應鏈管理中心總經(jīng)理楊詠華介紹，一整套風電機組產(chǎn)品，主要包括電控系統(tǒng)、傳動部件及發(fā)電系統(tǒng)等多個關(guān)鍵部件。每個部件，都涉及到研發(fā)、制造和運維。

“要建設更高水平的產(chǎn)業(yè)鏈配套體系，必須開展全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，總結(jié)起來就是‘專業(yè)分工、目標導向’。”楊詠華說，幾年前，中國海裝開始實施產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，主要做法是：建立大數(shù)據(jù)智能化平臺，讓產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同在平臺上開展相應研發(fā)，以此匯聚產(chǎn)業(yè)鏈各方力量，共同尋找技術(shù)突破口。

其中，在產(chǎn)品設計協(xié)同創(chuàng)新方面，中國海裝邀請產(chǎn)業(yè)鏈上游配套企業(yè)研發(fā)人員不定期進駐企業(yè)，共同開展項目研發(fā)對接，并參與中國海裝的科研計劃制定，由此實現(xiàn)研發(fā)前端信息傳遞扁平化。

在制造協(xié)同方面，中國海裝也與產(chǎn)業(yè)鏈上游企業(yè)建立了信息互聯(lián)互通，讓協(xié)同單位可以全方位參與企業(yè)生產(chǎn)計劃體系，通過及時了解前者的市場訂單、生產(chǎn)計劃等信息，能夠第一時間做好產(chǎn)品配套生產(chǎn)信息反饋，最終滿足順利交付的要求。

在服務協(xié)同上，中國海裝則與產(chǎn)業(yè)鏈下游企業(yè)共同成立項目攻關(guān)聯(lián)合小組，針對風電機組使用中產(chǎn)生的故障進行專項攻關(guān)，同時還對雙方研發(fā)人員開展專題培訓等，形成了技能互補的協(xié)同服務團隊。

“螺螄殼”里做細活

重慶科凱前衛(wèi)風電設備有限責任公司

成立于2008年，是中國海裝核心供應商，主要提供風機主控系統(tǒng)、變頻器等配套產(chǎn)品。

狹窄的機艙里，要再安裝幾組電池，以此來提升機組續(xù)航時間。但機艙里，所有設備幾乎都是“一個蘿卜一個坑兒”，根本沒有多余空間。滿足不了客戶要求，訂單可能取消，這可怎么辦?

去年10月，重慶科凱前衛(wèi)風電設備有限責任公司(以下簡稱科凱前衛(wèi))一幫研發(fā)人員，被這樣的難題急壞了!

作為風電產(chǎn)業(yè)鏈上游配套企業(yè)，科凱前衛(wèi)主要為風電整機企業(yè)提供電氣控制一體化解決方案及配套產(chǎn)品，其核心產(chǎn)品包括風機主控系統(tǒng)、變頻器、變槳系統(tǒng)等，其下游客戶就是中國海裝。

當時，中國海裝接到訂單，要生產(chǎn)一款海上風力發(fā)電機組?？蛻舴椒Q，受海上風電場作業(yè)環(huán)境、氣候因素等影響，要求將這款風電機組的運行續(xù)航時間，由預定的2小時提高至72小時。

“要提高風電機組續(xù)航時間，唯一可行辦法就是增加電池數(shù)量，但由于風電機組機艙內(nèi)部空間有限，要再增加電池數(shù)量難度無異于‘螺螄殼里做道場’。”科凱前衛(wèi)研發(fā)工程師徐健說。

這活怎么做?按照一般程序，科凱前衛(wèi)需要建立一個專門的團隊，對“螺螄殼”里的各個空間尺度進行再測量，制成圖紙后交由中國海裝進行設備布局的設計，后者設計成初稿后再交由前者進行施工工藝設計……如此數(shù)個反復，至少要幾個月時間。

時間根本等不起。此后1個多月里，徐健和同事們每天都來到中國海裝生產(chǎn)現(xiàn)場，與對方團隊交流探討。經(jīng)過雙方多輪“頭腦風暴”，最終，兩家企業(yè)定下了在風電機組機艙外增設懸掛獨立機柜以放置新添電池的解決方案，并通過對安裝接口、電器接口等設備零部件進行加工處理，一舉攻克難題。

“可以說，正是因為產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)實現(xiàn)了就近配套，才能夠推動‘重慶造’風電機組不斷優(yōu)化完善。”徐健說，得益于雙方研發(fā)人員的“零距離”協(xié)同創(chuàng)新，不少研發(fā)“卡殼”環(huán)節(jié)都可以面對面地進行觀點碰撞加以解決?，F(xiàn)在，從中國海裝產(chǎn)品研發(fā)伊始，科凱前衛(wèi)設計人員都會參與進來，以此實現(xiàn)產(chǎn)品“聯(lián)合研發(fā)-主導設計-集成創(chuàng)新”。

“小業(yè)務”為啥也接招

中國大唐集團有限公司重慶分公司

與2006年3月成立的大唐國際發(fā)電股份有限公司重慶分公司合署辦公。目前，該企業(yè)主要從事電力能源的開發(fā)、建設、經(jīng)營及管理，是重慶風電產(chǎn)業(yè)鏈下游企業(yè)。

風車的葉片越長，發(fā)電量越大嗎?

答案是肯定的。葉片越長，并不意味著風機轉(zhuǎn)得越快，而是掃風的面積擴大，在同等風速下，風力的利用效率提升，設備閑置時間減少，發(fā)電量自然就增加了。

2019年6月，大唐重慶分公司向中國海裝發(fā)出邀約，希望對方能把公司位于武隆的一座風電場的葉片加長。

要知道，風車巨大的葉片，內(nèi)有進口木材制成的龍骨，外面用定制的樹脂材料包裹覆蓋。要加長，既要“傷筋動骨”，又要調(diào)整相應的運行指標，涉及到一系列復雜的安裝調(diào)試。

但中國海裝毫不遲疑就答應了要求，經(jīng)過半年研發(fā)，在對風電葉片進行加長的同時，還進行了多次風電主機負載承重模擬試驗，最終完成項目研發(fā)。加長的葉片投用后，武隆風電場年發(fā)電量足足提高了9%。

和整機生產(chǎn)、安裝運營這樣的業(yè)務比較，加長葉片這種臨時的、隨機性業(yè)務，無疑要“麻煩”得多，有些設備還得專門定制，完全談不上工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模效應。

中國海裝為啥愿意對大唐重慶分公司的設備“修修補補”?原因在于這兩家公司的關(guān)系，從來都不是簡單的買賣，而是相伴相生，相互促進。

“沒有大唐，中國海裝不可能在短短十余年就進入中國風電設備第一梯隊;沒有中國海裝，大唐重慶分公司也不可能這么快就在風力發(fā)電上布置這么大的產(chǎn)能。”大唐重慶分公司新能源事業(yè)部副總經(jīng)理李方說。

這是怎樣一種“如膠似漆”的關(guān)系?

時間要回到2008年。當時，在火電、水電已有布局的大唐重慶分公司，開始進軍本地風電市場。就近采購設備，就近實行運維，是它涉足風電這一新項目時的務實考慮。

而對于剛啟動風電設備生產(chǎn)業(yè)務不久的中國海裝而言，將設備投入本地風電場，不僅便于上門運維，還可根據(jù)使用效果逐步調(diào)校產(chǎn)品性能，同時監(jiān)測其運行指標，為后續(xù)技術(shù)改進提供支持。

發(fā)展同步，需求互補，雙方一拍即合。2009年，上面提到的武隆風電場，如期投建。這是大唐重慶分公司在渝建設的第一個風電場，也是重慶本地第一個風電場，使用的是中國海裝首批下線的風電機組產(chǎn)品，850兆瓦風電機組。

合作10余年來，大唐重慶分公司已成為中國海裝在產(chǎn)業(yè)鏈下游的最主要客戶——前者在武隆、豐都等地建成的3個風電場、共96臺風電機組，無一例外全都來自于后者的供給。

“可以說，這些年中國海裝研發(fā)團隊的成長和風電技術(shù)的日趨成熟，與大唐重慶分公司風電發(fā)展是密不可分的關(guān)系。”李方說，雙方緊密合作后，中國海裝會負責設備后期運營維護，大唐在風電機組使用過程中，也會將使用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、技術(shù)更新需求等向中國海裝進行反饋，這對于他們進行設備技術(shù)后續(xù)研發(fā)形成了倒逼。

壯大重慶風電產(chǎn)業(yè)需兩個市場一起抓

上游有數(shù)十家配套企業(yè)，中游有產(chǎn)值過百億元、已躋身于行業(yè)第一梯隊的總裝企業(yè)，下游有應用企業(yè)，可以說，重慶已經(jīng)構(gòu)建起一個完備的風電產(chǎn)業(yè)鏈。

據(jù)權(quán)威第三方機構(gòu)對重慶風能資源的調(diào)查報告，重慶風能總儲量較為豐富，尤其是巫山、秀山、黔江等區(qū)縣風能儲備充足。“十四五”規(guī)劃對節(jié)能減排提出更高要求，對于包括風電在內(nèi)的清潔能源產(chǎn)業(yè)而言，意味著巨大的發(fā)展機遇。未來重慶風電產(chǎn)業(yè)如何發(fā)展，業(yè)界人士這樣說——

觀點①

制定優(yōu)惠政策

引導產(chǎn)業(yè)發(fā)展

大唐重慶分公司新能源事業(yè)部副總經(jīng)理李方認為，隨著重慶能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，尋找替代能源已成當務之急。充分挖掘重慶在風能上的潛力，建立更多風力發(fā)電場，不僅可提升本地電力供給能力，還有利于重慶在推進長江經(jīng)濟帶綠色發(fā)展中發(fā)揮示范作用。為此，他建議，重慶應制定專門的優(yōu)惠措施，推動傳統(tǒng)能源企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，并鼓勵本地資本、吸引外地資本，共同致力于風能開發(fā)。

觀點②

鼓勵本地企業(yè)

就近采購產(chǎn)品

在中國海裝供應鏈管理中心總經(jīng)理楊詠華看來，夯實并做大做強重慶風電產(chǎn)業(yè)，需要鼓勵在重慶投資風電項目的企業(yè)就近采購設備和服務。

觀點③

“走出去”

拓展更廣大市場

與云南、四川、貴州等周邊省市相比，重慶風電產(chǎn)業(yè)一個突出的比較優(yōu)勢，是完整產(chǎn)業(yè)鏈所帶來的風電設備制造和運營能力。“重慶風電產(chǎn)業(yè)雖然起步稍晚，但起點卻很高——作為老工業(yè)基地，裝備制造業(yè)零部件配套能力充足。”市經(jīng)信委裝備工業(yè)處人士稱，壯大重慶風電產(chǎn)業(yè)，還需要依托中國海裝業(yè)務布局全國的優(yōu)勢，加大“重慶造”風電設備“走出去”的步伐，同時鼓勵重慶風電配套企業(yè)向全國乃至全球拓展市場，以此提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。