中國儲能網(wǎng)訊:抽水蓄能是當(dāng)今世界最公認(rèn)的最安全、最穩(wěn)定、最成熟、最環(huán)保、最經(jīng)濟的儲能方式,具有儲能容量大、儲放效率高、運行靈活、反應(yīng)迅速等特點,能與新能源形成良好互補。
推動抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的迫切需求,是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必然選擇。
抽水蓄能電站就是在山上山下建設(shè)兩個水庫,在用電低谷時用富余的電把山下的水抽到山上將電能轉(zhuǎn)化為水的勢能,在用電高峰時放水發(fā)電,將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能,相當(dāng)于一個巨型“充電寶”,可以作為電網(wǎng)的穩(wěn)壓器、清潔能源的儲存器。
抽水蓄能機組被譽為水電設(shè)備領(lǐng)域“皇冠上的明珠”,其研發(fā)和制造,是水力發(fā)電行業(yè)最復(fù)雜、最難啃的“硬骨頭”。能否研制抽蓄機組是衡量水電設(shè)備供應(yīng)商科技水平的一項關(guān)鍵指標(biāo)。
把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手里
引領(lǐng)中國抽水蓄能裝備站在第一梯隊
東方電氣集團東方電機有限公司(簡稱:東方電機)成立于1958年,是中國大型發(fā)電設(shè)備研究、設(shè)計、制造的骨干企業(yè),是全球清潔能源裝備和服務(wù)的主要供應(yīng)商。
東方電機通過60多年的自主創(chuàng)新和科研攻關(guān),形成了“水、火、核、氣、風(fēng)、光”“多電并舉”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
截至目前,東方電機清潔能源產(chǎn)業(yè)占比達90%,累計產(chǎn)出發(fā)電裝備近6億千瓦,產(chǎn)品遍布中國31個省、市、自治區(qū),出口到美國、印度、越南、巴基斯坦、巴西、委內(nèi)瑞拉、埃塞俄比亞等36個國家和地區(qū)。研制的發(fā)電裝備約占中國總裝機容量1/4,中國每4度電就有1度源于東方電機的裝備。
在抽水蓄能領(lǐng)域,東方電機是國內(nèi)首個同時具備抽水蓄能機組研制和調(diào)試能力的發(fā)電設(shè)備制造企業(yè),機組容量覆蓋40兆瓦至425兆瓦,機組水頭涵蓋63至756米。
把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手里,從來不是輕輕松松敲鑼打鼓就能完成的。
上世紀(jì)90年代,東方電機開始研發(fā)抽水蓄能機組,從初步參與響洪甸、天荒坪等項目分包制造,遠(yuǎn)赴重洋、請教學(xué)習(xí),到惠州、黑麋峰等項目,再到仙游、仙居等項目實現(xiàn)自主研制,最后到績溪、敦化和長龍山等項目在與國際同行同臺競技中勝出,從虛心求教到技術(shù)輸出,東方電機抽水蓄能機組研制從無到有,從弱到強,走過了一段極不平凡的歷程。
三十多年來,東方電機勇攀科技高峰。抽水蓄能機組單機容量從40兆瓦到國內(nèi)最大的375兆瓦,水頭從27米到國內(nèi)首個650米、首個712米,再到國內(nèi)最高水頭756米,轉(zhuǎn)速從150轉(zhuǎn)每分鐘到500轉(zhuǎn)每分鐘。東方電機正是通過一步一個腳印的創(chuàng)新,一步一個臺階的努力,一代接著一代干的堅守和傳承,將抽蓄機組指標(biāo)一次又一次刷新。
近年來,東方電機在抽水蓄能領(lǐng)域?qū)覄?chuàng)紀(jì)錄,在項目實踐中不斷樹立行業(yè)新標(biāo)桿。圓滿完成首個國產(chǎn)化抽蓄項目深蓄機組調(diào)試,由設(shè)備供應(yīng)商向服務(wù)商轉(zhuǎn)型;助力績溪高水頭、大容量抽蓄項目創(chuàng)造“一年五投六并網(wǎng)”行業(yè)記錄;實現(xiàn)國內(nèi)首臺700米級水頭段敦化抽蓄機組成功商用;將世界首臺“6+6”長短葉片轉(zhuǎn)輪成功應(yīng)用于國內(nèi)抽蓄改造項目,樹立抽蓄機組技術(shù)國產(chǎn)化典范;研制國內(nèi)最高水頭長龍山抽水蓄能精品機組,挑戰(zhàn)抽蓄機組研制極限;梅州項目創(chuàng)造了國內(nèi)抽水蓄能機組啟動調(diào)試用時最短紀(jì)錄和行業(yè)抽水蓄能機組發(fā)電最快紀(jì)錄;沂蒙項目實現(xiàn)“零配重”,創(chuàng)造行業(yè)新紀(jì)錄......
一臺臺精品機組鑄就一座座豐碑,一步步引領(lǐng)中國抽水蓄能機組核心技術(shù)實現(xiàn)了“領(lǐng)跑”的創(chuàng)新跨越。目前,東方電機系統(tǒng)構(gòu)建起具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的抽水蓄能機組關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、安裝、服務(wù)、成套、調(diào)試、改造體系,抽水蓄能機組整體研制和調(diào)試服務(wù)水平已經(jīng)達到國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流水平。
為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)蓄勢賦能
全力服務(wù)“雙碳”目標(biāo)
2021年,國家能源局發(fā)布的《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035 年) 》。2022年, 國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)通知部署加快“十四五”時期抽水蓄能項目開發(fā)建設(shè)。
《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃(2021-2035 年) 》指出,實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo),構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),是黨中央、國務(wù)院作出的重大決策部署。當(dāng)前,正處于能源綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期,風(fēng)、光等新能源大規(guī)模高比例發(fā)展,新型電力系統(tǒng)對調(diào)節(jié)電源的需求更加迫切。結(jié)合我國能源資源稟賦條件等,抽水蓄能電站是當(dāng)前及未來一段時期滿足電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求的關(guān)鍵方式,對保障電力系統(tǒng)安全、促進新能源大規(guī)模發(fā)展和消納利用具有重要作用,抽水蓄能發(fā)展空間較大。要加快建設(shè)一批生態(tài)友好、條件 成熟、指標(biāo)優(yōu)越的抽水蓄能電站,發(fā)展抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè),為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)提供堅實保障。
站在實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”目標(biāo)的歷史新起點,面對構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
東方電機堅持創(chuàng)新驅(qū)動,著力研制具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、性能世界一流的抽水蓄能機組。在機組提質(zhì)增效,滿足頻繁啟停及快速響應(yīng)的基礎(chǔ)上,加快變轉(zhuǎn)速抽水蓄能機組研發(fā),不斷提升機組運行可靠性、穩(wěn)定性、靈活性。搶抓抽水蓄能發(fā)展機遇,從核心制造、工藝布局、設(shè)備資源、供應(yīng)鏈資源、人力資源、質(zhì)量管控、管理提升等方面入手,全面提升抽水蓄能產(chǎn)能。勇當(dāng)產(chǎn)業(yè)鏈鏈長,依托自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型先發(fā)優(yōu)勢,加強數(shù)字化供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。到2024年具備年產(chǎn)40臺的成套能力,到2025年末具備超過50臺的成套能力,確保“十四五”期間抽水蓄能產(chǎn)品高質(zhì)量、高效率產(chǎn)出。
同時,東方電機不斷推進機組智慧化,以安全可靠的遠(yuǎn)程診斷分析技術(shù),為用戶提供診斷分析、維保、備件管理等全生命周期服務(wù)。開發(fā)的智慧機組可實現(xiàn)“自感知、自評估、自診斷、自規(guī)劃、自執(zhí)行”等智慧功能,為新型電力系統(tǒng)下發(fā)電設(shè)備保持長期安全、穩(wěn)定、可持續(xù)運行提供堅實保障。
打造“超級充電寶”
服務(wù)“雙碳”目標(biāo)的底氣何在?
底氣源于系統(tǒng)的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的抽水蓄能機組技術(shù)體系。
東方電機經(jīng)過六十余年的技術(shù)沉淀和自主創(chuàng)新,并經(jīng)過長龍山、敦化、沂蒙等十幾個抽蓄項目的工程驗證,已全面掌握了抽水蓄能機組研發(fā)、設(shè)計、工藝、制造、安裝和調(diào)試的全套關(guān)鍵核心技術(shù),形成了完整的抽水蓄能技術(shù)體系,為我國抽水蓄能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了堅實的技術(shù)保障。
東方電機抽水蓄能技術(shù)體系包含水泵水輪機及進水球閥、發(fā)電發(fā)動機、電站設(shè)備成套及機組控制與整組調(diào)試等四大技術(shù)板塊,包括基礎(chǔ)技術(shù)及平臺、專用軟件工具、關(guān)鍵核心技術(shù)、工程應(yīng)用業(yè)績、知識產(chǎn)權(quán)布局等五個維度,包括16個大的專業(yè)方向、57項專項技術(shù),249件專利,其中發(fā)明專利86件,實用新型專利163件。
在關(guān)鍵/特色技術(shù)方面,東方電機牢牢掌握了水力研發(fā)、過渡過程分析、水泵水輪機及進水球閥、發(fā)電電動機、裝備及制造、服務(wù)成套及整組調(diào)試等關(guān)鍵核心技術(shù)。后期,還將持續(xù)加強研發(fā)能力、制造能力、服務(wù)能力提升,為用戶提供更多精品優(yōu)質(zhì)抽水蓄能機組。
底氣源于行業(yè)領(lǐng)先的抽水蓄能產(chǎn)能布局
為打造更多超級電力“糧倉”,更好服務(wù)“雙碳”目標(biāo),東方電機制定并發(fā)布了“十四五”期間抽水蓄能產(chǎn)能提升規(guī)劃。
數(shù)字賦能方面
東方電機基于數(shù)字化設(shè)計成果,結(jié)合“十四五”抽水蓄能產(chǎn)能提升、核心制造規(guī)劃、工藝布局調(diào)整和生產(chǎn)實際,針對每個生產(chǎn)車間的作業(yè)特點,量身定制不同的轉(zhuǎn)型方案,通過以點帶面整體聯(lián)動的方式推進數(shù)字化車間建設(shè)。目前,東方電機建成了大型清潔能源裝備重型制造數(shù)字化車間、全球首個定子沖片綠色“無人車間”、磁極“高品質(zhì)+綠色”數(shù)字化車間等,全力推動數(shù)字化企業(yè)建設(shè),賦能產(chǎn)品高質(zhì)量高效率產(chǎn)出。
核心制造方面
東方電機對抽水蓄能機組的8個部套、27個部件、436道工序進行科學(xué)細(xì)致的界定,形成了設(shè)計工藝、供應(yīng)鏈建設(shè)和質(zhì)檢策劃等方面規(guī)劃的規(guī)范性、指導(dǎo)性文件,有效保證了各個規(guī)劃的統(tǒng)一性、完整性和前瞻性。
工藝布局方面
東方電機圍繞抽水蓄能產(chǎn)能提升、產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及數(shù)字化車間建設(shè),以最優(yōu)的工藝流程為基礎(chǔ),進行工藝布局調(diào)整規(guī)劃,調(diào)整工藝布局,補充作業(yè)面積,在原有基礎(chǔ)上增加抽水蓄能產(chǎn)品作業(yè)面積。
設(shè)備資源方面
東方電機盤活存量資源,對現(xiàn)有核心設(shè)備維護升級;統(tǒng)籌社會資源,增加瓶頸工序設(shè)備資源;規(guī)?;渲弥悄芑⒆詣踊?、柔性化、專業(yè)化及環(huán)境友好型設(shè)備,為抽水蓄能產(chǎn)品高質(zhì)量產(chǎn)出奠定設(shè)備基礎(chǔ)。
供應(yīng)鏈資源方面
東方電機勇當(dāng)產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”,推動產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型,著力供方資源能力分析,提高主力供方質(zhì)量,擴大主力供方數(shù)量;不斷優(yōu)化采購策略制定,在加強合作關(guān)系、調(diào)整付款方式、建立調(diào)價機制、強化供應(yīng)協(xié)同等方面系統(tǒng)策劃;打造行業(yè)示范的供應(yīng)鏈協(xié)同平臺,提升抽水蓄能產(chǎn)品整體產(chǎn)出質(zhì)效。
人力資源方面
東方電機持續(xù)做好技能人才的“引培留用”,大力培養(yǎng)特級技師、技師及高級技師等;通過數(shù)智化的方式減少對技能人工的依賴,持續(xù)加大數(shù)智化生產(chǎn)方式的應(yīng)用,加大焊接、鏟磨、拋磨機器人的數(shù)量配置,為抽水蓄能產(chǎn)品高質(zhì)量產(chǎn)出奠定人才基礎(chǔ)。
質(zhì)量管控方面
東方電機堅持建立高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量指標(biāo)體系,強化供方質(zhì)量管控,加強質(zhì)量風(fēng)險防范,堅持做好過程管控,加強質(zhì)量改進管理,夯實產(chǎn)品質(zhì)量基礎(chǔ)。
管理提升方面
東方電機堅持對標(biāo)世界一流企業(yè),推進項目管理的精益化改善;優(yōu)化機制,以項目計劃一體化管理為抓手,推動生產(chǎn)計劃的一體化管控;數(shù)字賦能,通過數(shù)字化營銷、數(shù)字化設(shè)計等八大板塊建設(shè),實現(xiàn)制造管理模式的轉(zhuǎn)型升級。
底氣源于行業(yè)先進的抽水蓄能機組
智能化解決方案
東方電機開發(fā)的智慧機組具有全息監(jiān)測、智能診斷、智能調(diào)節(jié)以及高效交互的數(shù)字化運行四個特征,可實現(xiàn)“自評估、自診斷、自規(guī)劃、自執(zhí)行、自學(xué)習(xí)”等功能,為新型電力系統(tǒng)下發(fā)電設(shè)備保持長期安全、穩(wěn)定、可持續(xù)運行提供堅實保障。
全息監(jiān)測:針對電站用戶的監(jiān)測盲點、運維痛點開發(fā)的一系列在線智能監(jiān)測終端,例如針對關(guān)鍵螺栓的應(yīng)力監(jiān)測、針對定子穿心螺桿絕緣監(jiān)測、可更換的定子層間溫度監(jiān)測、針對轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)安全性的視覺識別監(jiān)測等。目前這些技術(shù)都已經(jīng)陸續(xù)落地。
智能診斷:為打造發(fā)電設(shè)備智慧大腦,自主開發(fā)的一套基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的機組智能診斷系統(tǒng),目前已經(jīng)實現(xiàn)了在線健康評估、典型故障診斷、實時數(shù)據(jù)監(jiān)盤、專業(yè)案例資源提供等功能。
智能調(diào)節(jié):針對設(shè)備復(fù)雜運行工況,實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)跟隨運行工況的智能調(diào)節(jié)、故障設(shè)備的快速退出等。包括智慧集電、智慧冷卻、油質(zhì)再生等產(chǎn)品。
高效交互的數(shù)字化運行:將以前的紙質(zhì)版說明書、安裝檢修手冊、宣傳資料等,通過數(shù)字化的形式進行呈現(xiàn),形成產(chǎn)品的安裝運維標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書及電站VR場景等,幫助用戶直觀感受設(shè)備運行狀態(tài)及安裝拆卸過程。