文/《風(fēng)能》雜志 薛辰
到今年7月，萬宇賓博士在中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部做機(jī)組研發(fā)已超過11個(gè)年頭，這段人生軌跡差不多是一款機(jī)型的半個(gè)生命周期。“一款款機(jī)型的意義不僅僅是送出更多的綠色電力，還在于知識(shí)和技術(shù)的傳承。”也正因此，他和機(jī)組形成了一種“老鐵”的關(guān)系。
說到中車，人們自然會(huì)想到中國(guó)高鐵。萬宇賓說，作為株洲所風(fēng)電事業(yè)部技術(shù)中心主任，他的幸運(yùn)在于一直受益于中車集團(tuán)的技術(shù)價(jià)值觀。
從中車集團(tuán)到株洲所，再到風(fēng)電事業(yè)部，都堅(jiān)定地認(rèn)為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)值得長(zhǎng)期深耕。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)受政策影響明顯，“雙碳”目標(biāo)給全行業(yè)帶來長(zhǎng)期信心和希望。在中車看來，衡量一件事情或一個(gè)產(chǎn)業(yè)是否應(yīng)該堅(jiān)持，關(guān)鍵看它有沒有價(jià)值，在化石能源不可持續(xù)的情景下，風(fēng)電、光伏等可再生能源成為主體能源是大勢(shì)所趨，關(guān)乎全人類命運(yùn)，其價(jià)值毋庸置疑。
最重要的是理解和把握趨勢(shì)。萬宇賓提到，風(fēng)電項(xiàng)目有趣的地方在于，僅占項(xiàng)目50%投資的機(jī)組在很大程度上決定了全部投資的最終價(jià)值。從這個(gè)意義上講，提供滿足平價(jià)風(fēng)電市場(chǎng)需求的產(chǎn)品和解決方案是最有效、最根本的降本路徑。基于對(duì)技術(shù)趨勢(shì)的深刻理解和把握，作為系統(tǒng)解決方案提供商，中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部一直堅(jiān)持高度活躍的產(chǎn)品研發(fā)和科學(xué)的產(chǎn)品陣列布局，以及對(duì)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)性的追求，為產(chǎn)業(yè)上下游創(chuàng)造更多價(jià)值。
然而，由于風(fēng)能轉(zhuǎn)化理論極限的制約，加之材料及基礎(chǔ)學(xué)科缺乏突破性進(jìn)展，以及機(jī)組運(yùn)動(dòng)部件多，且又處于不同的地域場(chǎng)景，技術(shù)降本的難度越來越大，這就是為什么中車株洲所致力于風(fēng)電數(shù)據(jù)科學(xué)與智能化的動(dòng)因。
“風(fēng)電是數(shù)據(jù)科學(xué)與智能化的絕佳應(yīng)用場(chǎng)景。”萬宇賓解釋說，風(fēng)電項(xiàng)目宏觀及微觀特征的復(fù)雜性和多樣性，風(fēng)電機(jī)組設(shè)備與其所處環(huán)境的強(qiáng)耦合，也為數(shù)據(jù)科學(xué)與智能化技術(shù)提供了絕佳的應(yīng)用場(chǎng)景和廣闊的施展空間，相關(guān)技術(shù)可在風(fēng)電領(lǐng)域得到最好的孵化，并賦能風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)進(jìn)步與發(fā)展。
“這需要更加緊密的戰(zhàn)略供應(yīng)鏈深度協(xié)同，這種協(xié)同得益于中車雄厚的軌道交通產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的支撐。”萬宇賓強(qiáng)調(diào)說。
實(shí)際上，中車產(chǎn)業(yè)集群覆蓋了整機(jī)、子系統(tǒng)與基礎(chǔ)器件多個(gè)層次，并長(zhǎng)期推動(dòng)整機(jī)與供應(yīng)鏈的深度協(xié)同。在此機(jī)制下，系統(tǒng)與部件的關(guān)系超越了通常意義的應(yīng)用接口和選型集成，相互之間不再局限于固定的邊界、確定的參數(shù)和指標(biāo)，而是深入到設(shè)計(jì)階段，所有的可能性、變數(shù)和靈活性被充分探討和挖掘，必須遵守的準(zhǔn)則與允許靈活處理的定制化設(shè)計(jì)被區(qū)別對(duì)待，部件和系統(tǒng)的成本構(gòu)成被充分打開。通過這種方式，整機(jī)產(chǎn)品不再是有限的方案比選，而是不斷逼近真正意義上的全局最優(yōu)。深度協(xié)同的價(jià)值還體現(xiàn)在“1+1>2”的技術(shù)創(chuàng)新。萬宇賓舉例說，中車將軌道交通領(lǐng)域以變頻器為載體的健康管理技術(shù)移植到風(fēng)電變流器產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)了基于高頻電信號(hào)的傳動(dòng)鏈特征在線辨識(shí)，在幾乎不增加成本的情形下，實(shí)現(xiàn)了常規(guī)CMS產(chǎn)品難以提供的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保護(hù)功能。
萬宇賓透露，中車株洲所正在積極布局風(fēng)電機(jī)組設(shè)備的全新應(yīng)用概念及配套技術(shù)，新的應(yīng)用概念將把機(jī)組設(shè)備整體看作耗材，全面審視生命期不同工況下設(shè)備的壽命消耗、電量產(chǎn)出及相應(yīng)的價(jià)值轉(zhuǎn)化效率，并以全生命期價(jià)值轉(zhuǎn)化效率為優(yōu)化目標(biāo)，重新定義機(jī)組設(shè)備的應(yīng)用模式，從而實(shí)現(xiàn)度電成本的跨越式降低。
提及技術(shù)理念，萬宇賓說，設(shè)計(jì)和制造安全可靠的機(jī)組，不負(fù)項(xiàng)目和客戶是一種榮光。一旦一款機(jī)型是一個(gè)不良資產(chǎn)，那就是一種恥辱。這樣的榮辱觀，也提升了機(jī)組設(shè)計(jì)工程師的精品設(shè)計(jì)意識(shí)。
萬宇賓要求自己做好承上啟下的工作，落地到新產(chǎn)品上，不但要植入先進(jìn)技術(shù)，還應(yīng)從此前機(jī)型的運(yùn)行軌跡中挖掘新的應(yīng)用知識(shí)，以便能對(duì)新款機(jī)型研發(fā)提供幫助。
萬宇賓回憶說，“從最初引進(jìn)技術(shù)的消化和吸收，到自行研發(fā)設(shè)計(jì)機(jī)組，我們建立了自己的知識(shí)管理平臺(tái)，一個(gè)重要的功能就是積累設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，這也成為每個(gè)工程師必做的功課，來自于機(jī)組運(yùn)行和實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證的知識(shí)與發(fā)現(xiàn)都會(huì)累計(jì)到知識(shí)庫，由技術(shù)委員會(huì)統(tǒng)一評(píng)審，以確定哪些知識(shí)、信息和數(shù)據(jù)形成哪些應(yīng)遵循的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。”
歷經(jīng)15年的積累和發(fā)展，目前中車株洲所風(fēng)電事業(yè)部的知識(shí)平臺(tái)已由整機(jī)設(shè)計(jì)擴(kuò)展到包括關(guān)鍵零部件、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維在內(nèi)的全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期，成為引領(lǐng)行業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新的基礎(chǔ)。
一款好機(jī)型踏準(zhǔn)了節(jié)奏，且趕上一個(gè)繁榮的大市場(chǎng)，帶來令人驚喜的業(yè)績(jī)也是很自然的事情。中車株洲所WT2500D146就是這樣一款機(jī)型。該機(jī)型于2018年10月推向市場(chǎng)，到2020年年底累計(jì)收入超過百億元，被稱為“百億”機(jī)型。
一款機(jī)型優(yōu)質(zhì)與否是由兩個(gè)條件決定的，一個(gè)是較高的捕風(fēng)效率，另一個(gè)是可靠性、安全性優(yōu)良基因的有效繼承。基于IPD設(shè)計(jì)理念，WT2500D146機(jī)型更好地滿足了這兩個(gè)條件。
“但在平價(jià)時(shí)代，面對(duì)差異化的區(qū)域市場(chǎng)以及特定場(chǎng)址的混排需求，即便是最優(yōu)秀的機(jī)型也不能單打獨(dú)斗了。于是，我們就有了面向中低風(fēng)速區(qū)域的3.x、4.x平臺(tái)產(chǎn)品以及面向高風(fēng)速區(qū)域的5.x、6.x平臺(tái)產(chǎn)品，順應(yīng)市場(chǎng)，水到渠成。”萬宇賓開心的是，今年上半年，3.x平臺(tái)產(chǎn)品贏得了不錯(cuò)的業(yè)績(jī)。但他也提醒研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，“在產(chǎn)品多樣化、快迭代的趨勢(shì)下，更要堅(jiān)持設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的一致性，這樣才能以不變應(yīng)萬變。”
萬宇賓認(rèn)為，在風(fēng)電平價(jià)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，技術(shù)越發(fā)凸顯其本真的面目，一是技術(shù)本身的成熟性和適用性，二是技術(shù)組合的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性。“無論是產(chǎn)品規(guī)劃、技術(shù)路線選擇，還是技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)的確定，都需要有清晰的技術(shù)邏輯和價(jià)值論證，這是中車研發(fā)體系一貫堅(jiān)持的指導(dǎo)思想，也是當(dāng)前和未來在風(fēng)電行業(yè)取得成功的關(guān)鍵。”
萬宇賓清醒地意識(shí)到，在風(fēng)電所依賴的基礎(chǔ)學(xué)科未見實(shí)質(zhì)性突破的情景下，全流程多維度降本提效是當(dāng)下風(fēng)電發(fā)展的客觀要求和必然選擇。
就固有技術(shù)屬性而言，風(fēng)電其實(shí)走得很苦，更復(fù)雜的系統(tǒng)構(gòu)成、更多的運(yùn)動(dòng)部件、幾乎不可能模塊化的能量捕獲單元（風(fēng)輪），整個(gè)行業(yè)漸進(jìn)式發(fā)展，也就是一步一步地爬坡，一點(diǎn)點(diǎn)地去發(fā)現(xiàn)、去挖掘、去實(shí)現(xiàn)能為行業(yè)帶來進(jìn)步的知識(shí)和技術(shù)優(yōu)化。這是所有風(fēng)能人承受的“苦其心智，勞其筋骨”，也是他們承擔(dān)的“天降大任”。
