小小變頻器 舞動大鉆機
深圳“智”造海工裝備核心設備,優化海洋產業體系
南海東部,碧波之上。一座座石油鉆井平臺躍出“深藍”,共同筑成我國最大的深水油氣生產基地。
深圳企業充分發揮技術特長和產業鏈完善等優勢,為海洋工程裝備研發生產配套的核心技術設備,加快我國海洋裝備的自主化國產化進程。率先實現鉆機變頻器自主研發的深圳市匯川技術股份有限公司,在海上油氣、海上風電、岸電、船舶等領域相繼攻克多項關鍵技術,助力我國海洋經濟發展和現代海洋產業體系建設。
海上石油鉆機裝上“中國芯”
在海上石油鉆探開采中,鉆機是核心設備。大功率驅動變頻器則是“核心中的核心”。它直接關系到鉆采的效率、穩定性、工作質量和經濟效益。
近年來,我國企業開始進行鉆機變頻器的技術攻關,從初期性能一般的變頻器,到完全掌握矢量變頻技術,產品的性能和質量得到大幅提升。
2018年,中海油深圳分公司攜手匯川技術合作攻關,首次在南海東部某油田成功應用自主研制的海洋鉆機變頻器。我國海洋鉆井設備從此有了“中國芯”。截至目前,這套系統已零故障運行5年,成為南海區域作業效率最高的鉆井平臺之一。
匯川技術自主開發的海洋鉆機變頻器產品已取得16項專利,并獲德國IF產品設計獎;全系列機型通過了CE認證及CCS型式認證。2021年3月,在深圳市科技創新委員會授權的權威機構鑒定下,專家組一致認為“該產品技術達到國際先進水平,具有推廣應用價值,一致同意通過科技成果鑒定”。
據匯川技術石油行業總經理李永元介紹,該公司自主研制的鉆機變頻器,已在我國海上石油鉆井平臺累計應用33套。測算表明,每套鉆機電控系統成本因此而降低約30%,維護服務成本降低超過50%。
今年8月,由中國海洋石油總公司與一家外資企業共同開發的陸豐12-3油田,將在南海東部海域正式投產。匯川技術的鉆機變頻器,將被用于這一國際合作項目中。
引領岸電系統“綠色革命”
匯川技術以變頻器為原點,不斷擴大產品線的覆蓋半徑,逐漸形成了變頻器、伺服系統、控制系統、工業視覺系統、傳感器、電機控制器、牽引變流器等系列產品的研發生產能力,業務拓展到工業自動化、新能源汽車、工業機器人、軌道交通等領域。
目前,它已成為國產品牌中最具規模的低壓變頻器和伺服系統供應商,躋身我國工業自動化控制與驅動技術第一方陣,并在20多個國家和地區設立了常駐機構。
船舶靠港,碼頭開始作業時,一般都由船上發電機繼續為船舶供電。發電機運行產生的硫化物、煙塵等,會對港口及周邊區域造成嚴重的空氣污染,船舶靠港后污染物的處理也成為環境治理的重點問題。近年來,“岸電”漸成常態,它可以代替船舶燒油,助推“綠色港口”建設。
2019年,全國首批試點高壓岸電在寧波舟山港建成。匯川技術打破國際巨頭的壟斷,自主實現了國產岸電系統的開發和應用。
目前,上海港、天津港、廣州港等40余個港口都啟用了匯川技術的岸電系統,累計安裝300余套,匯川技術在國內岸電市場的占有率超過40%。
近幾年,匯川技術不斷加強研發和岸電技術突破,形成了多機并聯、共直流母線多泊位場景應用及岸電綜合管理系統解決方案,成為行業內解決方案最多、覆蓋面最廣的岸電建設單位之一。其中,變頻電源五大核心專利技術達到業內最先進水平。
統計測算表明,匯川技術迄今為止提供的岸電系統,合計每年可減少二氧化碳排放80.89萬噸、硫化物831噸、氮氧化合物1351噸。
為“智慧海洋”建設提供動能
2022年,全球首艘10萬噸級智慧漁業大型養殖工船“國信1號”加工系統智能化升級項目啟動。“國信1號” 運用游弋式開式循環水養殖模式,充分利用深遠海養殖資源,模擬大黃魚野生生長環境,提高養殖魚種品質與風味,是一座“藍色糧倉”。
在這次升級的魚類分揀系統中,匯川技術研制的機器人將工作效率提升了5倍。
2020年2月,珠海萬山群島海域。“筋斗云0號”自主航行貨船行駛在海面上,標志著中國第一艘擁有自主核心技術的混合動力無人船首航成功。該船的動力系統,同樣來自匯川技術。
經過多年不懈努力,匯川技術在海上風電安裝、疏浚工程、船舶“雙減”等領域取得了一系列重大突破。其中,千噸級海工浮吊變頻驅動器已經超越多家國際知名公司,裝機率提升到國內第二,應用范圍從2000噸、3000噸提升到如今的5000噸超大型浮吊,實現了我國大噸位浮吊在變頻驅動器這一重要技術領域的突破,不斷為“智慧海洋”建設提供動能。目前,相關產品已配套應用海上風電裝備的浮吊、升降系統34套,助力我國海洋清潔能源發展。
近幾年,匯川技術積極踐行“雙碳”戰略,研制出一系列具自主知識產權的技術和產品。該公司研制的變槳驅動器、變槳電機、偏航系統等,不僅實現了全部核心零部件國產化,還在我國多個新能源生產基地廣泛應用,包括全球最大陸上能源基地青海海西海南風場、海拔3400米的世界最高青海大柴旦風場、國內離岸距離最遠的海上風場江蘇如東、亞洲最大機組單機容量福建興化灣風場等。
目前,匯川技術相關產品在中國陸上風電領域占25%以上的市場份額,在海上風電偏航系統電氣化市場占比超90%,為我國風電行業升級和高質量發展提供了技術支撐。
據了解,匯川技術每年拿出營收的8%-10%作為研發投入,2022年研發投入達22億元,約占營業收入10%。截至目前,該公司累計獲得國家專利2572項,其中發明專利464項。匯川技術副總經理付作軍表示,將繼續加大自主知識產權的技術與產品研發,力爭實現更多關鍵技術、核心技術的突破和產業化,為我國海洋經濟發展不斷提供動能。
用自己的裝備“探海”,惟有攻關
推動海洋科技實現高水平自立自強,必須加強原創性、引領性科技攻關,把裝備制造牢牢抓在自己手里,努力用我們自己的裝備開發油氣資源,提高能源自給率。
深圳企業有創新的優勢和動力,也有條件為我國海洋科技自立自強及海洋經濟發展提供解決方案、作出深圳貢獻。
匯川技術即是一例。它充分發揮深圳創新資源豐富、產業配套完善等優勢,大力進行變頻器、伺服系統、控制系統、工業機器人等產品的研發。在尋找市場突破方向、謀求持續健康發展的過程中,企業順應海洋經濟、低碳經濟等發展大勢,研發的主要技術及產品契合國家戰略需求,因而創造出多贏局面。
國家戰略為企業提供了廣闊的天地,企業也在實現利潤最大化的同時為國家作出了貢獻。我國海洋經濟的蓬勃發展,使匯川技術的變頻器、岸電系統、動力系統、機器人等產品得以快速進入市場,相關技術成果順利實現產業化;企業技術及產品的廣泛應用,又加快了海工裝備的國產化進程,實現多項核心技術的自主化,助推我國海洋經濟高質量發展。
我國是海洋大國,正在向海洋強國邁進,迫切需要加強海洋高端裝備、海洋科技方面的力量。以匯川技術為代表的深圳企業,當持續提升核心技術的創新能力、關鍵設備的配套能力、重大裝備的領航能力,努力打造世界一流產品、創建世界一流企業,為實現這“關鍵的一躍”提供助力。