聚焦“双碳”目标 争做海工装备科技领先者 ——中国船舶华南船机自主创新引领海上风电安装装备发展纪实
发布时间:2022-10-17




党的十八大以来,华南船机紧跟国家发展战略,聚焦“双碳”目标,严格按照中国船舶集团打造国内第一、全球领先的海上风电产业集群的部署,坚持自主创新引领,持续加强研发投入,壮大研发队伍,提升研发能力,在海上风电安装起重机关键核心技术取得突破,推动高水平科技自立自强。

与此同时,华南船机不断探索创新,通过回访客户、到施工现场等多种方式,进一步了解产品使用情况,不断优化现有技术,提高效率;坚持学习消化国外先进技术,加强对各类新材料和新工艺的升级应用,打造形成了性能优越、质量可靠的华南船机风电起重机品牌。

日前,中国船舶集团有限公司旗下中船华南船舶机械有限公司成功签订首台2800吨超大型全回转起重机。该起重机是目前国内最大回转支承式全回转起重机,再次刷新华南船机海上风电安装起重机发展历史,进一步提升了该公司在海上风电安装起重机国内市场的领先地位。

党的十八大以来,华南船机紧跟国家发展战略,聚焦“双碳”目标,严格按照中国船舶集团打造国内第一、全球领先的海上风电产业集群的部署,坚持自主创新引领,持续加强研发投入,壮大研发队伍,提升研发能力,在海上风电安装起重机关键核心技术取得突破,推动高水平科技自立自强。

自成功签订首台800吨海上风电安装起重机以来,华南船机共获得40多台套海上风电安装起重机订单,其中最大起重能力已达2800吨,不断为国内外知名企业提供优良装备,多项产品创造“国内第一”。目前,该公司正积极研制5000吨起重能力海上风电安装起重机,已交付的为“海龙号”等风电安装平台配套的海上风电安装起重机一个月安装风机超过15台套,刷新行业内作业纪录,打造形成了性能优越、质量可靠的华南船机风电起重机品牌。

以丰富自主技术积累敲开海上风电大门

将时间的指针拨回到2012年8月,国家能源局发布可再生能源“十二五”规划,指出我国未来10年海上风电将迎来发展高峰,大型海上风电安装平台用起重机将迎来爆发式市场需求。当时,风电安装平台起重机市场上的主流产品、起吊能力在600吨以上、吊臂长度在130米以上。而华南船机彼时研制过的最大海洋起重机不过300吨、吊臂长度不到50米,加上海上吊装作业吊物尺寸大、重量大,作业过程不可控因素较多,自主开发面临诸多前所未有的技术挑战。

大型海上风电安装平台用起重机是风电安装平台的关键核心设备,关系到整个平台能否正常施工及作业效率高低。对于没有生产过此类起重机的厂家,客户缺乏信心。没有业绩就没有合同,没有合同就没有业绩,如何打破这一循环,撬开这个即将到来的市场呢?这着实困扰了当时华南船机的管理和营销团队。

机会总是留给有准备的人。2014年底,经过多方面了解,广东一家企业准备建造一个800吨自升式安装平台,用于安装海上风机,正在寻找一家起重机合作厂家。在捕捉到这一海上风电经营信息后,华南船机上下高度重视、群策群力,最终取得了商务洽谈的成功,背后强大的技术力量支撑是关键。

华南船机对此类起重机技术的研究从来没有停止过。当时,国内海上风电的发展尚处于起步阶段,未形成成熟的设计技术,对于起重机的技术要求条件也比较模糊。为弄清楚源头、把握关键技术,华南船机领导带队,与公司设计人员一起赴总体所与总体设计师、船东及相关专家探讨技术问题,洽谈解决方案,进行多方面、多层次论证。最终,凭借多年的技术储备,结合多年来丰富的海洋起重机研发经验,华南船机设计团队攻坚克难、勇攀高峰,整整用了5个月时间,成功攻克诸多技术难关,产生专利30多项、论文多篇,并获得省级科技进步奖二等奖2项、省级科研立项多项。

研发完成后,生产制造成为摆在华南船机面前的另一个不小的挑战。起重机回转支承直径就超过8米,自身手头上的加工平面设备“爱莫能助”,因为不够大、精度更没法保证;单件结构件重量超过400吨,车间的行车“难以承载”,吊不起;要翻身加工更是难上加难。除此之外,还有转序运输、打砂、进出车间等方面的诸多问题。这注定是一场硬仗,也是一场必须要打胜的硬仗。

合同生效后5个月,华南船机正式投料开工。在开工仪式上,该公司领导发出进军海上风电最强音:“首台800吨起重机正式开工,意味着华南船机正式进入海上风电安装装备市场,在产品转型发展上迈出坚实的一步,面对挑战我们决不退缩,我们有信心、有能力建造好这台800吨起重机,为公司后续大型化转型发展奠定坚实的基础。”

在生产过程中,华南船机上下齐心协力,精心设计、制造,面对前所未有的困难和挑战从容应对,科学决策,及时扫清前进道路上的一切“拦路虎”,生产工作稳步推进。

1年后,产品顺利完工。那是2017年4月25日的下午,在广州南沙龙穴岛黄埔海工码头,在船东、船厂及中国船级社等多方见证下,华南船机首台800吨绕桩式起重机进行了负载试验,随着一项项试验数据通过对讲机传递到码头,岸边欢呼声骤然响起,华南船机成功了。

聚力创新阔步迈进“千吨级起重机俱乐部”

华南船机首台800吨海上风电安装起重机的成功研制,在国内海上风电领域引起了热烈反响。2017年9月,华南船机再次取得突破,成功签订首台1200吨海上风电安装起重机合同。据悉,该机型是当时国内首台1200吨级绕桩式重型起重机,也是华南船机在产品设计、生产、试验上负载最大、体积最大的起重机。更关键的是,客户要求采用全电动变频驱动技术,这无疑对华南船机又是一次艰巨挑战。

液压驱动技术是华南船机掌握的最成熟的技术,经过20多年制造几百台大大小小海洋平台起重机的经验积累,该公司自主研发、选配的液压单元可行、可靠。然而,电动变频驱动技术应用到大型起重机上面对于华南船机尚属首次,该公司当时尚未完全掌握核心技术,这是当时技术研发面临的最大挑战。当时,华南船机通过综合评估后得出结论:技术上的问题可以用别人成熟的技术解决,然后通过整合社会资源、强化供应链管理,解决当前遇到的难题。在后续与专业配套厂家洽谈的过程中,华南船机充分利用已经掌握的控制方面技术,多次讨论研究,慎之又慎;同时聘请第三方权威机构,在生产过程中全面监督;在技术上采取对外合作模式,降低风险 。最终,成功“拿下”1200吨绕桩式起重机,阔步迈进“千吨级起重机俱乐部”。

同样的地点,广州南沙龙穴岛黄埔海工码头,同样在船东、船厂及中国船级社等多方见证下,华南船机更大的1200吨绕桩式起重机进行负载试验。至此,华南船机再次实现发展突破,成功迈入“千吨级起重机俱乐部”。

努力成为世界海洋工程装备的科技领先者

随着800吨、1200吨起重机的成功交付,华南船机通过技术上自主创新,成功掌握了海上风电安装起重机电动、液压驱动关键核心技术,也大大提升了产品竞争力,通过实现系列化、标准化营销,良好的品牌效应正在形成。截至目前,该公司陆续签订150吨、1200吨、1600吨、2800吨等风电安装起重机合同共计40多台套,在国内市场领先地位得到不断巩固。

与此同时,华南船机不断探索创新,通过回访客户、到施工现场等多种方式,进一步了解产品使用情况,不断优化现有技术,提高效率;坚持学习消化国外先进技术,加强对各类新材料和新工艺的升级应用。当前,该公司正在研制第三代海上风电安装起重机机型,其将在绿色节能、智能高效、稳定可靠等方面实现突破提升。

当前,国家围绕“双碳“目标,进一步推进降碳减排重点任务落实落地。为了实现该目标,我国努力壮大清洁能源产业,实施可再生能源替代行动,新能源占比逐渐提高,也为海上风电发展创造了广阔市场空间。多家机构预计,“十四五”末,国内海上风电装机规模大约为55吉瓦~65吉瓦,新增市场空间极大。同时,海上风电机组大型化、安装区域由浅海浅水区,逐渐走向近海深水区和深远海,未来的开发主战场将是“蓝色海域”,海上风电经济性越发凸显。这对海工装备的大型化、深水化、智能化要求将越来越高,配套的起重机需要大幅提高深水作业性能和信息化控制水平。当前,深水起重装备的核心控制技术现阶段仍掌握在欧美少数发达国家手中,特别是主动波浪升沉补偿起重机,目前世界上只有芬兰Macgregor、荷兰Huisman、德国LIEBHERR,美国NOV、挪威Seaonic等少数厂家掌握,且对国内企业实行严格技术封锁,是真正的“卡脖子”技术。

作为国内海洋起重机的领先企业,华南船机已在其“十四五”发展规划中明确,将通过加强管理体系和管理能力建设,不断提升自主创新能力,不断优化产品业务结构,做优做强海洋防务装备产业和船舶海工装备产业,全力拓展应用产业和技术服务发展空间,切实提高发展的全面性、协调性和可持续性,以实现关键装备技术自主可控为抓手,做强做大自主品牌产品。目前,该公司研发的100吨主动波浪补偿起重机已经试验成功;主动波浪补偿的海上栈桥正在抓紧试验推进中;首台海洋起重机的远程智能遥控已经成功实现。同时,该公司已经对超深水区域的吊装控制技术有了成熟的研究,在主动波浪升沉补偿技术所涉及的电液仪一体化精确控制技术方面有所突破。

在迈向现代化的新征程中,华南船机将深入贯彻落实习近平总书记系列重要讲话和指示批示精神,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,坚决做到“两个维护”,在中国船舶集团党组的坚强领导下,锚定高质量发展规划目标,踔厉笃行、奋勇争先,努力建设成为世界海洋工程装备的科技领先者。