電從“海上”來

“開拓新業(yè)務，我們始終以研發(fā)打頭”

電從“海上”來，是中集來福士大海洋產(chǎn)業(yè)新圖景中一抹靈動的亮色：5月9日，時針指向14時16分，伴隨著巨型風機高高聳起，海陽市南部海域4號海上風電項目首臺風機安裝完成，山東海上風機實現(xiàn)零的突破。這個項目裝機總容量301.6兆瓦，投用后每年可節(jié)省標煤25.3萬噸，減排二氧化碳55.6萬噸。

“首臺風機是由我們交付的首個海上風電安裝船實施安裝的?！比ツ?月，總書記在聯(lián)合國大會上提出碳達峰、碳中和“3060目標”，中集來福士研發(fā)中心專家工程師潘細錄坦言，中集人為此感到很振奮，也感到肩上的擔子更重了。豐富的風能資源及對陸上風電占地多、噪聲大等缺點的克服，使得海上風電這一綠色能源技術的重要性進一步凸顯，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍面臨成本不降反升、安裝船短缺等瓶頸——2019年，中集來福士已開始瞄準這一領域發(fā)力，目前新業(yè)務茁壯成長，2020年海上風電訂單占訂單總額的40%。

“開拓新業(yè)務，我們始終以研發(fā)打頭?！迸思氫浥e了升壓站的例子——升壓站總重極大，被稱為整個風電場的“心臟”。傳統(tǒng)模式是先打樁再逐塊吊裝，中集來福士借鑒油氣領域自升式平臺經(jīng)驗創(chuàng)新自安裝式升壓站，縮短施工周期，減少對其他輔助施工資源的依賴，便于在復雜的海上環(huán)境中盡快完成安裝。

更大的挑戰(zhàn)是，海上風電正從近岸“駛向”遠海，持續(xù)擴大“作戰(zhàn)”半徑。深水遠海風能資源更豐富且不占據(jù)岸線和航道資源，但造價也大幅增加：據(jù)測算，單考慮深度，從15米增加到45米，支撐結構的成本將由2886元/千瓦增加到7380元/千瓦，而當風場水深超過60米，就得采用浮式風機。

“走向更深海域后，現(xiàn)有近岸固定式風機無法滿足經(jīng)濟性等各方面要求，要發(fā)展為大功率、漂浮式?！迸思氫浾f，傳統(tǒng)海洋平臺要承受水動力載荷，而浮式風機有效發(fā)電得承受水動力與氣動雙重載荷，在多重力量交互下，保證風機穩(wěn)定安全作業(yè)至少涉及兩項核心技術：一是一體化耦合疲勞分析技術，再就是錨泊定位技術。在此基礎上，因風電項目較油氣項目能源密度差異大，技術方案必須考慮經(jīng)濟性。

“這些新課題無法突破，就無法產(chǎn)業(yè)化，中集來福士正聯(lián)合相關合作伙伴就此進行攻關。”他介紹，中集來福士自主設計的“鳳凰”系列浮式風機，年初已在上海交通大學完成水池試驗，首臺樣機即將于2022年下半年在福建風電場安裝就位。

據(jù)介紹，適應復雜海況、能進行12兆瓦到20兆瓦大功率風機安裝的“3060”系列首艘深水海上風電安裝平臺，也已進入正式設計及建造階段。這同樣由中集來福士自主設計并建造，建成后將滿足中國海域、歐洲北海及東南亞海域作業(yè)需求。

攻克現(xiàn)代化養(yǎng)殖“橋頭堡”

“一無現(xiàn)成圖紙，二無外國數(shù)據(jù)可供參考，全靠自己摸索”

總書記當年視察過的海洋牧場平臺，是中集來福士“油轉漁”初期的一項技術成果。作為當時全國首個鋼制海洋牧場平臺，可以說國內后續(xù)海洋牧場平臺幾乎都是以此為雛形?，F(xiàn)在，相關探索也進入到更艱辛更具挑戰(zhàn)性的領域。

“漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中，網(wǎng)箱可以看作是現(xiàn)代化養(yǎng)殖模式的一個‘橋頭堡’。我們自主研發(fā)的這個網(wǎng)箱，投餌機相比進口的能節(jié)約成本三成左右，網(wǎng)衣能節(jié)約四成左右，聲吶節(jié)省五成左右，填補了我國在30米左右水深養(yǎng)殖水域空白?！弊屩屑{海洋科技有限公司（以下簡稱“中集藍”）技術部經(jīng)理劉富祥自豪之情溢于言表的這個“大家伙”，是中集來福士擁有100%自主知識產(chǎn)權的“經(jīng)海001號”深水網(wǎng)箱。

這種鋼結構坐底式網(wǎng)箱平臺有效養(yǎng)殖容積約7萬立方米，采用風光儲能作為日常電力供應方式，通過自動投喂、水下監(jiān)測、水下洗網(wǎng)等設備實現(xiàn)網(wǎng)箱平臺養(yǎng)殖的自動化與智能化，只需三四個人，就能完成過去要三四十人才能完成的1000余噸的漁業(yè)養(yǎng)殖任務。5月15日交付首個后，還有3個將在今年三季度交付，煙臺深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖借此從單個試點走向產(chǎn)業(yè)化。

不僅是成本降低，全面產(chǎn)業(yè)化后，工期交付、售后等一系列國內用戶在購買進口設備時擔心的問題也都一并破解了。不同于油氣裝備相關技術已成熟，漁業(yè)領域，即便漁業(yè)發(fā)達國家也處在邁向深遠海的大發(fā)展階段，已有技術成果被嚴格保護；而諸如網(wǎng)衣清洗等難題，國外行業(yè)標桿也尚在攻關。

“一無現(xiàn)成圖紙，二無外國數(shù)據(jù)可供參考，全靠自己摸索，每一點突破都經(jīng)過上百次失敗。”中集藍負責機器人研發(fā)的翟乃飛告訴記者。但也正因為憋足了勁兒自力更生，自主創(chuàng)新能力在倒逼中進一步提升：憑借這些科研人員頑強的意志和堅忍不拔的毅力，目前中集來福士在深水網(wǎng)箱領域的多項技術已能做到“平視”國際先進水平——巡網(wǎng)機器人搭載視覺系統(tǒng)，通過視覺信息處理算法分析網(wǎng)衣狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)破損部分，將自動記錄位置信息并發(fā)給集控系統(tǒng)；憑借強大的動力配置，抗流性問題得以破解，洗網(wǎng)機器人已能在大于0.5-1米/秒的水流速度中正常運行，清潔力方面設計方案也已進入第三代，借此“拿下”量大、附著力更強的貝類藻類等生物；直接關系養(yǎng)殖戶經(jīng)濟效益的投餌機能基于行為分析展開精準投放，并且有自動上料裝置，操作簡單，效率更高……在中集，智能化領域其他一些新技術也正在驗證之中。

“登東山”而后“登泰山”

帶動海工產(chǎn)業(yè)系列核心設備制造升級

歷經(jīng)多年磨礪，中集來福士在深水油氣平臺設計建造這個被發(fā)達國家壟斷的領域，建立起國人的“海工自信”，如今，面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求，中集來福士并非只是簡單嫁接傳統(tǒng)海工裝備技術經(jīng)驗，而是以持續(xù)的自主創(chuàng)新在更多新動能領域吹響從“跟跑”轉向“并行”甚至“領跑”的號角。

從“跟跑”轉向“并行”甚至“領跑”，意味著話語權、主導權的增強，但同時也意味著無人領航、無既定規(guī)則可參考。這個過程中，研發(fā)人員會面臨過往走技術轉化之路時無法想象的技術密集度。

“以往可能少數(shù)幾個學科結合起來就能搞定，現(xiàn)在就拿一個洗網(wǎng)機器人來說，研發(fā)團隊有二十幾人，涉及機械、軟件、力學、電學等數(shù)個學科的融合?！睂W電出身的翟乃飛就深切感受著學科分化和技術更迭帶來的壓力。

劉富祥介紹，除了深水網(wǎng)箱，當前漁業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上還有活魚運輸船、陸地循環(huán)水系統(tǒng)等關鍵裝備有待攻克，同時，整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展有待全新工藝流程的建立。“幾乎全是從零開始的探索。是挑戰(zhàn)，是夢想，但并非遙不可及。”他說。

無人領航，那就自己去領航！無既定規(guī)則，那就自己建立規(guī)則！據(jù)了解，現(xiàn)在中集藍采取的是針對某一關鍵設備同相關行業(yè)技術最突出的公司聯(lián)合研發(fā)的模式：比如深水網(wǎng)箱，因為涉及諸多自動化、智能化內容，中集藍就參股青島森科特智能儀器有限公司，在兩者軟硬件優(yōu)勢的互補中求得更優(yōu)解。

這在海上風電領域也有體現(xiàn)：今年4月“3060”系列海上風電安裝平臺實現(xiàn)首個訂單突破的同時，中集來福士還聯(lián)合風電開發(fā)商、工程作業(yè)方、船東和融資方等一起發(fā)起“綠色踐行者”倡議，共同研究多樣化的海上風電平價一體化解決方案。通過組建聯(lián)盟共同強化技術攻關，中集來福士持續(xù)打通從用戶到施工再到設計建造的全流程，在加速自身核心技術攻堅的過程中提升整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能級。

“在深海工程領域有兩個‘芯片級’能力?！敝屑瘉砀Ｊ奎h委書記、總裁王建中介紹，一是總裝設計集成能力，中集來福士已成功具備；再就是核心設備的設計建造能力，這是他們正在攻克的目標?！翱鬃拥菛|山而小魯，登泰山而小天下”，王建中說，“如果將中集來福士實現(xiàn)平臺的國產(chǎn)總裝全部自主化設計建造比作‘登東山’，那么把整個系統(tǒng)再細拆成各個小系統(tǒng)，真正逐漸實現(xiàn)核心設備的自主化，才是‘登泰山’，這將帶動中國海工產(chǎn)業(yè)系列核心設備制造的升級?！?/p>

在多年來堅持抓核心設計能力建設和核心人才培養(yǎng)的基礎上，2019年底，中集來福士將提升創(chuàng)新能力擺上更突出的位置，分別成立油氣研究院和海洋新動能研究院。截至目前，前者已有50多人的技術團隊，正聚焦從鉆井設備向采油設備的細分業(yè)務轉型展開技術集成優(yōu)化；后者則已有30多人的技術團隊，從事包括漁業(yè)、海上風電以及其他海洋新能源科技攻關與業(yè)務開發(fā)。據(jù)介紹，未來三到五年時間，中集來福士的“漁業(yè)+海上風電”等非油氣業(yè)務收入將與油氣業(yè)務持平。

“瞄準海洋，我們堅持走自主創(chuàng)新之路，努力實現(xiàn)核心設備的自主研發(fā)制造?！蓖踅ㄖ斜硎?，中集來福士將不懈奮進，助推海洋新經(jīng)濟成為強勁的新動能。

記者手記：

緊緊抓住創(chuàng)新這個“第一動力”

習近平總書記深刻指出：“縱觀世界經(jīng)濟發(fā)展的歷史，一個明顯的軌跡，就是由內陸走向海洋，由海洋走向世界，走向強盛?！备Ｌ窖笱b備先行，緊緊抓住創(chuàng)新這個“第一動力”，中集來福士以時不我待、只爭朝夕的緊迫感，以勇于擔當、攻堅克難的使命感，建立起國人的“海工自信”，捍衛(wèi)著國人的“藍色夢想”。

從深海鉆井平臺到深水網(wǎng)箱，再到深水海上風電安裝平臺，“多項技術上已能做到‘平視’國際先進水平，部分技術正在驗證，有望超越國外”——這一項項技術成果是中集來福士寫在大海上的創(chuàng)新答卷。每項“重器”的誕生都是重大時代課題，誰能率先突破關鍵技術，誰就能掌握資源開發(fā)的主動權，誰就能搶占未來競爭的制高點。但每個激動人心的成功瞬間，背后都是漫長艱辛的攻關過程與無處不在的失敗風險。將謀劃創(chuàng)新、推動創(chuàng)新、落實創(chuàng)新化為自覺行動，中集來福士依靠自主創(chuàng)新在一個又一個新領域中創(chuàng)造機會、尋求突破，企業(yè)發(fā)展緊密融入科技強國的偉大事業(yè)中。

一代人有一代人的奮斗。瞄準實現(xiàn)核心設備自主化這一“芯片級”創(chuàng)新能力的升級，中集來福士正立足新起點，攀登新高度。這需要孜孜不倦的創(chuàng)新個體“繼續(xù)沖”，需要在創(chuàng)新機制優(yōu)化、環(huán)境改善上“給足勁”。堅定自主創(chuàng)新、自立自強，一個更好的時代已經(jīng)到來！