哈電集團打造新“動力”

劉青山

立足傳統優勢產業轉型升級，積極發力新型業務。近幾年來，哈電集團聚焦裝備制造主責主業，進一步明晰了公司戰略：錨定建設世界一流裝備制造企業的發展目標，堅定高端化、智能化、綠色化的發展方向，堅持“三商”（設備制造商、系統集成商、運維服務商）的發展定位，積極構建“三個系統”（新型電力系統、綠色低碳的驅動系統、清潔高效的工業系統）的產業布局，在發展新質生產力方面進行了積極探索。

哈電集團把科技創新作為引領發展的第一動力，作為發展新質生產力的核心要素用科技創新推動傳統生產力不斷升級衍生新質態，形成新動力，譜寫裝備制造業高質量發展新篇章。

升級“舊”動能

70多年來，哈電集團聚焦能源裝備制造領域，走出了一條獨具特色的引進、消化、吸收、再創新的發展之路，累計創造270余項“共和國第一”。

哈電集團鍋爐公司副總經理魏國華舉例說，長期以來，哈電集團鍋爐公司一直在提升煤炭利用效率，并取得了明顯成效。“剛開始我們是追隨者，但從21世紀開始，我們已經率先進入了‘無人區。”

不過，隨著時代變遷，市場對火電機組的要求變得越來越復雜。不僅要超潔凈，還要超靈活。

“火電原來是主力電源，今后很長一段時間也是主力電源。但具體定位會發生變化，要承擔起調峰的任務。”哈電集團黨委常委、副總經理劉清勇說，盡管抽水蓄能、燃氣發電、新型儲能等都是提高電力系統調節能力的有效手段，但目前而言，煤電靈活性改造仍然是提高電力系統調節能力的可靠選擇。

一直以來，要保障火電機組的高效、安全運行，負荷越高越好。但要當好調節電源，火電機組就要能隨時隨地控制自己的發電量，需要多發就多發，需要少發就少發。

“比如當新能源電力能夠大規模供應的時候，原來燒褐煤的機組最低負荷為45%，現在25%就可以；煙煤原來30%，現在20%就可以。”魏國華說。看似簡單的數據變化，實際意味著整個機組設計理念的調整，甚至是顛覆。

負荷的頻繁大幅度變化，就會對鍋爐的金屬材料產生明顯影響，應力變化甚至有可能導致水冷壁拉裂，或者由于壁溫分布不均勻導致爆管。即使鍋爐沒壞，也會大幅影響鍋爐的正常使用壽命。

“這就要求我們對金屬材料的應用特性進行研究，通過結構調整，材料變化來提升鍋爐的適應性。”魏國華說，哈電集團鍋爐公司就有行業中唯一一家全國重點實驗室在全力攻克這一技術。

超靈活性改造，不僅涉及鍋爐公司，還涉及哈電集團電機公司、汽輪機公司等企業。因此，2022年開始，哈電集團旗下三大動力廠均派出骨干力量，加入位于懷柔的國家實驗室。

2023年12月28日，由哈電集團作為主要研發單位的廊坊熱電2×350兆瓦超臨界燃煤熱電聯產機組正式開工，這一機組就應用了哈電集團的超靈活系列技術，可以將原本1.5%的負荷備用率提高到3%，結合儲能技術之后，負荷備用率有望達到6%。

基于同樣的邏輯，哈電集團電機公司打破傳統混流式水電機組只在45%至100%負荷穩定運行的狀況，自主研制0至100%全負荷穩定運行的新一代水電機組，并在多個重大工程中應用。比如，在重建的豐滿水電站投運的6臺機組，全部實現了“0至100%全負荷范圍內穩定運行”，相關技術還在李家峽改造項目、幾內亞蘇阿皮蒂水電站項目等多個重大工程中得到應用。

“我們現在正在把火電領域的近零排放技術，應用到工業領域的鍋爐生產之中，助力環保、化工、水泥等行業的綠色化改造。”魏國華說。

“可以說，通過科技創新，我們已經給傳統的水電裝備、火電裝備等常規制造業賦予了全新的內涵，真正實現了在全球的領先，把國際競爭對手擠出了中國市場。”劉清勇說。

找準“新”引擎

2023年9月，在內蒙古自治區錫林郭勒盟鑲黃旗境內，哈電集團電機公司負責的國內首個30兆乏分布式調相機EPC項目，順利通過168小時試運行，進入商業運行。

我國新能源大基地基本分布在西北地區，大規模且不穩定的新能源電力集中上網，對電網的穩定性帶來不小壓力。哈電集團自主研發的分布式調相機的成功應用，在電源側解決了電力輸出的平衡問題，有效提升了配套風電場的最大運行出力、抑制了暫態過電壓問題，顯著地提高了當地風電外送能力。

目前，哈電集團電機公司已經開發了10兆乏、20兆乏、30兆乏、50兆乏、100兆乏全序列分布式調相機，以及特高壓電網300兆乏空冷調相機，均已實現工程化應用。由此，哈電集團電機公司實現了從單一發電設備向發電、輸電設備并舉的轉身，進一步延伸了產業鏈。

近兩年來，在做強做精做大傳統產業的同時，哈電集團著力拓展新能源、新產業領域。

比如，近幾年哈電集團在持續研發以二氧化碳為工質的新型火電機組，以取代此前常見的以水為工質的機組。業內普遍認為，該技術是電力行業顛覆性和變革性的技術，可廣泛應用于高效靈活火電、核電、光熱等諸多領域。

“這種超臨界二氧化碳機組的占地面積更小、發電效率更高、靈活性更強。燃燒溫度600攝氏度時，基本就相當于傳統火電機組700攝氏度的效率。”魏國華說，因為目前的材料還不支撐700攝氏度的環境。

2023年8月召開的世界清潔能源裝備大會上，組委會發布了“先進清潔能源裝備”展示推介名單，“5MWe超臨界二氧化碳鍋爐”成功登榜。

抽水蓄能技術是目前世界公認的經濟效益最好、安全性最高、壽命最長、環境污染最少、應用最為廣泛的儲能技術。可變速抽水蓄能機組具有運行靈活、穩定可靠、反應迅速等特點。

哈電集團電機公司立足在傳統水輪機領域的技術優勢，提前布局抽水蓄能產品。“兩者有相同之處，但區別是很明顯的。”哈電集團電機公司科技創新部經理范壽孝說，從機械特性上來說，常規水輪機發電是單向旋轉，很少啟停、轉速較低；抽水蓄能是雙向旋轉，頻繁啟停，轉速較高。“后者難度大得多，因此剛開始抽水蓄能產品的時候我們也走過彎路。”范壽孝說。

截至目前，哈電集團共參與了37座抽水蓄能電站、136臺抽蓄機組的研發制造。國內市場占有率達40%以上，穩居國內第一。

作為哈電集團的科技創新高地、科技投入高地、科技改革高地，由哈電集團原中央研究院改制而成的哈電科技主要承擔著布局前瞻性、戰略性產業的任務。成立兩年來，選擇了新型儲能技術、電力裝備智能控制系統、電動船舶和園區能源管理平臺等研發方向。

其中，哈電科技雙碳所與哈工大聯合負責的“吸附壓縮二氧化碳儲能關鍵技術研究與示范”已經初見曙光。在2023年3月14日舉行的啟動會上，專家組認為，該項目是電源側新型儲能的重點攻關方向，不依賴地理環境、環境友好、經濟高效安全。

不難看出，哈電集團研發的前述項目，一方面依托于自身優勢產業，一方面依托于市場需求。

“布局新賽道，一定要在三大動力廠優勢技術基礎之上做整合，高位起跳。從零起步肯定沒有競爭力。立足三大廠，自然就抬高了技術門檻。”車東光表示。

為了更好地統籌好現有技術，哈電集團依托直屬于集團的哈電科技，以及分布在所屬企業的水力發電設備、低碳熱力發電技術與裝備兩個全國重點實驗室，發電設備國家工程研究中心，電力裝備（水電、先進電機）領域原創技術策源地等創新平臺構建了“一中心四平臺”科技創新體系。

現在，無論是一中心也好，還是四平臺也好，都不再會“埋頭實驗室，不知市場事”。

為了增強科研人員的緊迫感，更好地實施利益捆綁，哈電科技平時只給干部發放70%薪酬，員工發放80%。年底責任狀完成后統一發放剩余部分。此外，成果轉化后的凈利潤40%—50%發放給各所。“收入要靠自己掙，這種意識已經深入人心，大家的積極性明顯上漲。”車東光說。

類似的做法在哈電集團其他單位也正在推廣。“我們把鍋爐公司、電機公司、汽輪機公司、佳電股份的核心研發人員剝離出來，分別組建了法人實體單位。”哈電集團創新與數字化部副總經理劉新新表示，一方面這有利于研發人員從繁忙的日常工作中抽離出來，專心于基礎性、前沿性的研究工作；一方面針對研發人員的政策可以實現精準覆蓋，有限的資源可以發揮更大的撬動作用。“我們的目標就是把這幾個法人單位打造成為科技公司，最終實現上市。”劉新新說。

為了激發科研人員動力，哈電集團黨委先后出臺了《關于加快推進哈電集團創新發展的決定》和《加快推進科技創新發展的實施細則》等一系列制度，持續加大投入，保持年投入強度 5%，持續優化考核激勵，加大對科技型國家級平臺給予研發投入利潤加回、工資單列、重大項目考核加分等一系列政策支持。

“后續我們將持續落實相關舉措，加大研發全生命周期激勵力度，全面落實工資單列、績效提取、利潤加回、股權激勵、容錯免責等政策，最大限度激發科技人才內生活力動力。”劉清勇說。

2023年，哈電集團營業收入、利潤總額均實現同比大幅增長，市場開發成果在規模方面創造歷史新高，優質客戶占比大幅提升、訂單結構更為均衡，實現了“質的有效提升和量的合理增長”。