□ 颜芳 徐晋
提到大数据产业,你会想到贵州贵阳;提到家居建材,你会想到广东佛山;而我们无时无刻不处在电流驱动的世界里,提到电力,提到电网,我们当想到江苏南京。
人类掌握发电技术已有300多年,现代电网已发展成由“发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信、综合能源服务、电力网络安全”9大关键环节构成的产业体系,南京的智能电网产业覆盖所有产业环节,其中在发、输、变、配、调度等领域领跑全国,是全国甚至全球“最懂”电的城市。
今年开春,国家电网直属科研单位——中国电科院投资50亿元的南京研发基地开工建设,再次巩固南京在智能电网产业领跑者地位。过去三年南京新增智能电网企业五六十家,全市从业单位近1200家,其中近一半是规模以上企业,产值规模超300亿元的企业有2家,50亿—300亿元的企业7家。2022年,全市智能电网产业实现规模和质量的双提升,全年实现主营业务收入2680亿元,同比增长18.1%。南京提出全力打造五千亿级智能电网产业集群,力争到2025年,全市智能电网产业规模达到5000亿元,产业重点领域从“国内领跑”向“全球领跑”迈进。
如果说我国正处于能源转型的关键期,那么智能电网就是转型的新引擎,而南京就是那座引擎轰鸣的重镇。
从科研院所起步,孵化企业,到形成产业,再走向现代产业集群,在我国制造业发展的重要关口,回望南京智能电网产业这张耀眼的城市名片锻造之路,对思考如何更有效地推进当下创新和激发人才动能不无裨益。
科技改革释放资源优势
3月21日至22日,中共中央政治局常委、国务院总理李强在湖南调研并主持召开先进制造业发展座谈会,来自全国各地的8家企业负责人谈了情况和建议。南京南瑞继保电气有限公司(以下简称南瑞继保)作为电力保护控制及智能电力装备行业领军企业参加座谈会并发言。
2022年南瑞继保实现营业收入138.2亿元、纳税12亿元,近十年营业收入复合增长率12.8%,人均产值居行业首位。南瑞继保出席座谈会,不是因为企业规模,而是其众多技术代表我国最高水平,在多个领域实现全球领先。十多年来,几乎每一年南瑞继保都会取得突破性的技术创新。
2022年,混合直流输电技术取得突破,助力世界首个特高压混合级联白江±800千伏直流输电工程竣工投产;
2021年,交付亚洲首个海上风电柔性直流输电工程,进一步提升我国在柔性直流输电领域的国际领先地位;
2020年,世界首个柔性直流电网张北工程和世界首个特高压混合多端柔直昆柳龙工程投运,引领我国电力高端装备走在世界前列……
我国风电、太阳能等主要集中在北部和西北部,水电集中在西南部,而主要用电负荷区域在中东部,用电富余与用电缺口存在区位差异,所以需要超长距离的电力输送,而特高压技术和设施可以构建起能源运输大通道。
从超高压、特高压,再到柔性直流输电领域,以南瑞继保为首,我国始终处于国际领先水平。而在2005年前,我国直流工程的控制保护完全被国外公司垄断。2005年4月,由南瑞继保历时三年多研发、国内第一个完全国产化的高压直流控制保护系统——葛洲坝至南桥±500千伏直流控制保护系统启动一次性成功,在整个行业一举粉碎了国外技术优于国内的迷信,打破了两大国外公司在该领域的垄断。这项成果还应用于青藏直流联网工程,解决世界性技术难题,彻底结束了西藏电网限电的历史。此后,高压直流控制保护系统产品开始出口到菲律宾、巴西等国家,在国际电工领域重塑了“中国制造”“中国创造”的形象。
2008年,我国南方地区持续出现雨雪冰冻灾害致使电网发生主干输电线路倒塌、断线乃至大面积停电等事故,南瑞继保夜以继日研制出高压电网的直流融冰装置,当电网被冰雪覆盖时自动启动融冰程序,保障了电网在极寒天气下的安全。
南京中央门至河西一带线路负荷重,一到夏季用电高峰期就常常要拉闸限电,传统解决办法是更换大导线或新建线路。2015年,这里用上了全球首个基于MMC(模块化多电平换流器)的统一潮流控制器 (UPFC)。通过UPFC,提升了南京西环网30%的供电能力,年增供电量约25亿千瓦时,相当于省下一条投资10亿元以上的220千伏线路,节约土地360亩。这是我国首个自主知识产权的UPFC工程,标志着我国在柔性交流输电领域已经走在世界前列。这个“全国首个”也是出自南瑞继保。
4月7日下午,在南京苏源大道南瑞继保的办公室,中国工程院院士、南瑞继保董事长沈国荣提起过往战绩一带而过,他只用一句来总结:“我们没有什么高深的东西,就是解决一个又一个实际的问题。”
1988年,南京自动化研究所参加了天生桥500kV输变电工程继电保护设备的国际招标,在有美、日、法、瑞典、瑞士和中国等8家国内外著名电网保护制造厂商在内的激烈竞争中夺标,这是国内单位在大型工程继电保护投标中的第一个胜利,标志着外商垄断我国500kV继电保护国际招标工程时代的结束。
以应用推动研究,当年不到40岁的沈国荣被现实中的问题吸引,一有解决思路就动手试,从设计电路到焊接组装一个人完成,十天八天就能做出设备样机。因为是瞄准问题的针对性开发,沈国荣做的装置总是试验最顺利,现场运行效果也最好。
当时正值国家推动科学技术体制改革,希望一批优秀科技人员站出来,从市场出发,开发前沿技术,形成产业,实现科技进步与社会经济发展相互推动的良性循环。
面对实际问题,科研和产业结合,研究所走出了南瑞继保等一批企业,30年来院所和企业不断开枝散叶,最终形成全国最强的智能电网产业集聚地,名列工信部公布的首批25个先进制造业集群。
传统的科研院所孕育了新兴的智能电网产业,可见改革不是“完全的新”去替换“绝对的旧”,而是尽可能地利用传统体制中有利于新体制生长的优势,使制度性变革的成分壮大强大。南京科教重地的优势在智能电网产业得到充分体现。
国家能力推动重大技术变迁
而现在,又赶上智能电网产业大展身手的大时代。我国“十四五”规划纲要提出,加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设。2022年,我国出台《“十四五”现代能源体系规划》,提出以电网为基础平台,增强电力系统资源优化配置能力,提升电网智能化水平。落实“双碳”国家战略目标,能源是主战场,电力是主力军。
2022年,全国风电、光伏发电新增装机达到1.25亿千瓦,再创历史新高,全年可再生能源新增装机占全国新增发电装机的76.2%。截至2022年底,全国可再生能源装机达到12.13亿千瓦,占全国发电总装机的47.3%。据业内分析,未来三年,可再生能源新增装机容量将达到过去积累的两倍多。
随着我国新能源装机比重和发电量占比大幅提升,需要电力系统接纳、调节的能力随之提升,现有电力系统的可靠性供电、新能源消纳、智能优化运行、安全稳定都面临新挑战。这些挑战就是行业发展空间。可以说,智能电网行业正面临着前所未有的窗口期和机遇期。
过去三年每年业务收入增长50%以上,成立10年的能迪电气技术有限公司是南京上千家智能电网行业企业中的一家,跟上国家能源新布局的步伐,企业快速成长,连续三年被评为南京市瞪羚企业。
“电力市场的大业务在输变电领域,这是大公司的天下。配电市场的整体份额不大,大企无暇顾及,我们就专攻配电,从细小的市场切入,在技术上做到领先,一样能发展。”能迪电气总经理陈晓宇介绍,除了配电领域,能迪电气的另一赛道是新能源的功率控制。虽然每单合同只有几十万元的业务额,但这个领域技术要求高,能进入的企业不多,市场机会较多。在南京这座智能电网产业的森林里,生发出大量像能迪电气这样的企业苗木。
用机器人在10kV高压线上作业,可在不停电状态下代替人工完成高压线的剥线、穿线、搭线、紧固线夹等复杂带电作业,解决高空、高压、强电磁辐射、危险机械性伤害、高空作业坠落、触电、电灼伤亡等高危险性的带电作业问题。近日,将智能作业引入电力场景的亿嘉和科技股份有限公司再次登榜“中国新经济企业500强”,排名较2021年提升了75位。而以亿嘉和为代表的产自南京的配电站智能巡检机器人国内市场占有率已达78%以上。
驱动重大技术变迁的因素很复杂,但国家能力无疑对塑造重大技术变迁发挥着极其重要的作用。过去20年,中国成为全球能耗强度降低最快的国家之一,绿色发展理念正势不可当地改变着中国人的生产和生活方式。
刚过去的周末,海上风电技术专业委员会第一次会议在厦门召开。在电话那端,南瑞继保研究院柔性输电所所长卢宇兴奋不已。他说,未来三年全国新能源装机发电规模将以倍数增加,南瑞继保大有可为。南瑞继保提出的构网型技术,可以解决新能源出力快速波动问题,为电网提供必要的系统惯量支撑,保障电网安全稳定,保证大规模新能源并网和送出。基于构网型储能的大规模新能源特高压直流送出技术、海上远距离风电送出技术等这些南瑞继保孜孜耕耘多年的技术,都是为了解决新能源大发展的难题。
卢宇说,这个时代的电力从业者是幸运的。
而因为产业迎风而上,从而赋予城市更大能级,南京也是幸运的。
经科学组织的人才是最大财富
这种幸运不是坐享而来。发展智能电网产业,江宁开发区是南京主阵地。仅2022年园区就新增18个重要智能电网产业项目,包括两个50亿元以上项目,在手在谈产业链项目超过60个,包括有两个百亿级研发和生产项目。
中国电科院新近落户南京的科研基地选址于江宁开发区,项目将配建有检验检测中心、成果转化基地及科研辅助设施。基地的科研方向包括新型电力系统相关关键技术研发与检测、新能源运行支持技术、太阳能发电并网技术、新型电力系统宽频域监测分析技术等,中国电科院将把南京基地打造成新型电力系统二次设备重大科技创新中心。
此前,南京嘉隆电气科技股份有限公司就与中国电科院联合成立嘉隆电力研究院,在全国率先推出广域宽频测量装置。嘉隆电气还是全球首家将量子通信技术用于电力系统安全的企业。“企业层次之高,前沿技术之多,产业链之完整,南京智能电网产业在全球都是首屈一指。”嘉隆电气董事长孔涛认为,园区的营商环境无可挑剔。
最近,园区正联手嘉隆电气与重点企业协作建设储能标杆示范区,调节全区用电负荷,解决企业用电之忧,提升营商环境。此外江宁还将建设分布式发电系统、综合能源管理平台等八大应用场景,力争建成智能电网应用示范区。
政府为产业发展打造环境,而推动先进制造业发展最根本的环境还在于人才环境。
4月8日晚,周六的深夜,嘉隆电气的一间办公室还是灯火通明,孔涛正和一帮人讨论一个全国性信息采集平台的方案设计。最基层的技术员随时可以质疑董事长的构想。
这样的场景也是南瑞继保的日常场景。成立20多年来,南瑞继保依然保持着饱满的创新活力,创办者沈国荣说,“南瑞继保最有价值的不是房子和设备,最有价值的是人”“科学组织起来的人才是公司最大的财富”。沈国荣多年来坚持强调,人才只有被科学地组织起来才能创造更大的价值。
南瑞继保聘用员工2900余人,其中1/3为硕士、博士研究生。“所有科研岗位员工前两年都要到工程现场学习锻炼。”沈国荣说,到现场就是到产品一线,只有了解现场实际,研发才能紧扣真正的问题。
董事长是资深专家,始终参与重要项目,始终保持与一线技术人员对话交流,管理扁平化,倾听“一线炮火”的声音。
在很多企业尤其是在国有企业,技术人员干着干着就向往管理岗位,领导职务成为评定个人价值的最高标尺。“部门的技术专家,他的薪酬比部门负责人的还要高,资深专家比公司管理高层收入高,资源向搞技术的人倾斜,大家心无旁骛做研发。”卢宇说,虽然干了20多年,但依然研发热情高昂。因为不管在什么阶段,自己的声音从不会被无视,一直能被听见。
南瑞继保培养出多位40岁左右的学科学术带头人、一批30岁左右的技术带头人,在全球电气控制行业形成了人才和技术的高地。
身处智能电网高地的南京有着更大的雄心,领跑全球,让电更“听话”。
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