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水电蒸发冷却技术遭遇推广难

时间:2018-4-9 10:29:41   来源:中国电工电气网   添加人:admin

  讯

  “嗡嗡嗡……”置身三峡右岸地下电站29号机组上方,发电机产生的强烈震动穿过脚底瞬间传导全身。而站在28号机组上,震感并不明显。

  据了解,28号机组的稳定性,得益于采用了我国完全自主知识产权的常温无泵自循环蒸发冷却技术(以下简称“蒸发冷却技术”)。这项由中国工程院院士顾国彪团队历时几十年自主研发的技术,具备高绝缘、低沸点、自循环、经济高效等优点,其效果堪比水冷,可靠性、维护费用优于空冷。

  “随着采用蒸发冷却技术的27、28号机组设备进入运行稳定期,蒸发冷却系统的维护便捷性、运行经济性等优势正逐渐凸显。”三峡水力发电厂副总工程师叶华松在现场告诉记者。

  蒸发冷却技术目前已在国内10兆瓦、50兆瓦、400兆瓦和700兆瓦常规水电机组上实现成功应用,其中三峡地下电站700兆瓦蒸发冷却水轮发电机已安全运行六年有余。

  然而,就是这样一项世界首创、自主研发、经济高效、先进成熟,并让国外企业争相购买的技术,在国内却只在小范围应用。

  自主技术缘何得不到推广?能否找到合适的推广模式?记者就此进行了采访。

  多重因素致推广难

  “我国很多科研成果只能在实验室,蒸发冷却技术已算得上科技成果进入商用的成功案例了。即便如此,其规模化、产业化之路依然遥远。”中国电工技术学会副秘书长奚大华接受记者采访时坦言。

  “兰生山谷无人识”、制造企业推广力度不大、业主对自主研制的设备不信任、无人敢为创新应用担责等诸多因素,导致了蒸发冷却技术多年来推而不广。

  曾参与顾国彪团队研究工作的上海交通大学教授姚若萍感慨,中科院电工所曾免费让国内企业使用蒸发冷却技术,实施应用时只需花费制造设备资金。而在当时,国内企业要从阿尔斯通、ABB购买同等水平的技术,必须先花费巨资购买专利。

  “目前的状况,首先在于国内企业对高端技术依然抱有引进国外先进技术,再消化吸收和再创新的惯性思维,而对国内自主研发的有先进技术始终带着‘有色眼镜’。”国网新能源控股有限公司一位不愿具名人士坦言,“而且,业主和制造企业都对国产设备持吹毛求疵的态度,国外设备出点毛病属正常,国内设备出一点小问题,大家就‘鸡蛋里挑骨头’”。

  三峡右岸地下电站700兆瓦蒸发冷却机组曲折的建设过程,很说明上述问题。

  据顾国彪介绍,由于国外没有技术和设备,三峡右岸电站首次采用蒸发冷却技术共召开过9次评审会。而且,为了试运行安全可靠,三峡公司曾多投入几百万元制作了一个1:1模型,同时开展了理论计算与实验验证,最终证明理论计算与实验结果相符合。“这个过程消耗了大量人力、物力,进度也被推迟。”

  “推广难还在于,决策者不知道自主研发出的蒸发冷却技术是独创,并且世界领先。”中国工程院院士饶权芳接受记者采访时说:“很多用户习惯用空冷技术,不敢采用蒸发冷却技术。国内设备制造商也不推广该技术。制造生产企业交流推广力度不大,导致电站业主对该技术一无所知,即便知晓,企业对此也是视若无睹。”

  上述不愿具名人士表示,没人愿意为创新应用担责是关键,即便选定自主研发的机型,更面临无人拍板的窘境。“我们曾多次建议在800兆瓦以下抽蓄机组上采用该技术,但没人敢做决定。干好了,没事,出问题,谁担责?”

  受体制、人才制约

  除上述因素外,现有体制机制也导致蒸发冷却技术规模化应用缓慢。

  奚大华告诉记者:“我国目前没有形成一套有利于自主创新技术的科技生态规则,强调科技创新成果转化的同时,实质性促进措施却存在缺位。一项科技研发需要不断试验、改进,有些新技术更需长时间印证。

  顾国彪对此也深有感触:“在国内,自主创新技术必须经过一个个台阶往上走,而每上一个台阶都需要得到方方面面的认同和支持,才能走下一步,每一步要走十年左右。一项创新技术几十年能‘结果’实属不易。”

  体制机制之外,人才问题同样制约蒸发冷却技术发展。

  “很多电机专业毕业生基本功不扎实,连力学都没学好。而蒸发冷却技术又是一个集电工学科、热工学科、材料学科交叉的学科,专业覆盖面更是涉及电气工程、机械设计、热能工程、测控技术、有机化学等。多学科深度交叉使得真正懂蒸发冷却技术的人少之又少。”饶权芳说。

  顾国彪也告诉记者说:“在技术转化为生产力的过程中,一定要和制造厂、使用单位结合,才能将技术真正从实验室推入实践。”但人才稀缺迫使科研人员需要从生产加工、安装、检查等环节进行全方位跟踪监督指导。“一个小零件,都要全程‘紧盯’。”

  也恰恰是科研人员这种全程式跟踪,促使蒸发冷却技术很好地融合应用在水轮发电机上。实际使用情况证明,采用该技术的发电机组表现出较好的经济性。

  “蒸发冷却系统水轮发电机组运行了18年,未发生由于蒸发冷却系统故障而导致的机组非计划停运、定子绕组击穿、部件损坏等事件。”黄河上游水电开发有限责任公司李家峡发电分公司高级工程师孙天虎介绍,“尤其水轮发电机组的增冷凝器检修状况极少。”

  “蒸发冷却技术少维修可减少企业的维修费,而这竟引来维修人员的‘不满’。”一位知情人士向记者直言,“而且受利益驱使,制造厂商更倾向于电站业主定期更换设备,而非永久使用。”

  产学研用需共赢

  在国内“不遭待见”的蒸发冷却技术,却是外企眼里的“香饽饽”,德国西门子、威意特等企业曾通过各种渠道购买。

  “这是我国首创独有的技术,国内抽蓄、火电和核电机组,以及变流器、超算、服务器等很多地方都适用。若轻易卖给国外企业,经改进后再转卖回国内,那时国家和企业的损失无法估量。”顾国彪说。

  对此,多位业内人士建议,应采用商业化模式,搭建平台实施专业运作以推广该技术,而非研发人员边搞科研边“卖”技术。

  “我国没有给完全自主研发技术产品一个宽容的使用环境,”饶权芳建议,“相关主管部门应设计、建立保险体系,出现问题时,由保险公司赔偿,打消业主担心事故风险的同时,也为科技成果推广提供了保障。”

  中国工程院院士夏长亮也表示,在大力推广蒸发冷却技术的同时,关键要保护好核心技术,可否与制造企业成立实体一起做大规模,把技术以更合理方式运用起来。

  对商业化运作,顾国彪告诉记者:“此前曾思考过多赢模式,使产学研三方形成需求明晰、风险共担、利益共享的新型技术联合体及利益共同体,以此加快蒸发冷却技术产业化。例如,电机在使用期内不出现问题,业主可把部分利润回馈给制造企业,制造企业也就有了推广技术的积极性。”

  顾国彪表示,解决科技成果大规模转化问题,需要政府、高校和研发机构,以及企业三方同时发力,只有这样才能从根本上解决产学研用的实质性结合问题。