德阳经开区八大示范应用场景集中亮相 向世界展示德阳装备硬实力

四川新闻网消息 8月27日至29日，由四川省人民政府、工业和信息化部共同主办的“2022世界清洁能源装备大会”在德阳举行。

本次大会亮点纷呈，叶片加工无人车间及黑灯产线、二重储能大容量飞轮储能装置、氢能源示范园、全球首个定子冲片绿色“无人车间”等德阳经开区八大示范应用场景，在大会期间集中亮相，向世界展示德阳清洁能源装备硬实力。

应用场景一

全球首个新型二氧化碳储能示范项目

二氧化碳化身“零碳超级充电宝”

充电两小时，存电两万度，山一样大的“充电宝”你见过吗？作为世界清洁能源装备大会八大示范应用场景之一，全球首个“二氧化碳+飞轮储能”示范项目亮相。

在位于德阳经开区的东方电气集团东方汽轮机有限公司厂区东南一隅矗立着一座蓝白相间的“小山”，“山”脚下，一排排厂房、管道、罐体整齐排列，共同组成了占地面积约为两个半足球场大小的“充电宝”——全球首个“二氧化碳+飞轮储能”示范项目。

“它的作用就是储能发电、稳定电网频率，平抑电网波动。”东方汽轮机储能技术事业部副总经理王鑫说，东方汽轮机建设的这个“充电宝”，利用25万立方米的二氧化碳作为循环工质进行充放电，能在2小时内存满2万度电，足够60多个家庭使用1个月，整个“充放电”过程，都不会用到化石燃料，也不会产生固体废弃物，零碳排放，相当绿色环保。

这个“充电宝”里，活跃着一群欢快的“小陀螺”——飞轮。在双向电机的配合下，这些“小陀螺”能实现动能和电能的互相转换，充放电过程同样绿色环保，而且响应速度极快，达到了毫秒级。这个响应速度意味着什么？王鑫给举了个例子，毫秒即0.001秒，而我们眨眼的瞬间需要0.4秒左右，相当于这个系统可以在眨眼的百分之一的时间内进行响应。

“储能”，顾名思义，即是在用电低谷期，将富余的电能转化为其他能量储存起来，用电高峰期，再将各种能量重新转化为电能，储能项目不仅能弥补清洁能源不稳定的缺点，还能在用电高峰期提供电力，堪称为电网稳定运行、人们生产生活正常用电保驾护航的“充电宝”。

“由东方汽轮机、百穰新能源、西安交大和北京泓慧共同打造的这个‘充电宝’，结合二氧化碳储能时间长、规模大，飞轮储能响应速度快的特点，可以有效平滑电网波动性，解决间歇性问题，实现电网安全运行。”王鑫介绍，相较于其他储能形式，它没有电化学部件，安全环保，也不受地理条件的限制，可以建在任何地方，建设周期不到2年，建成后能连续使用30年；在长达30年的使用寿命中，循环效率也能一直保持在60%以上。

同时，标准化的模块设计，让它可以根据需求，任意选择功率等级进行建设，称得上是“充电宝”里的“变形金刚”。二氧化碳储能系统，在大容量长时储能上具有极佳的经济效益。王鑫表示，该系统不仅可与太阳能、风电等新能源配套，也可与传统火电配套使用，项目应用前景广阔，有望成为支撑我国“双碳”目标达成的关键力量之一。

应用场景二

叶片加工无人车间及黑灯产线应用场景

超级智慧工厂开创“四个首次”

8月25日，在位于德阳经开区的东方电气集团东方汽轮机有限公司(以下简称“东方汽轮机”)叶片加工数字化车间里，随着一键启动，AGV小车、机器人、数控加工中心等一系列智能设备在数据驱动下智慧运行，标志着国内首个叶片加工无人车间及首条黑灯产线正式投运。据悉，这也是2022世界清洁能源装备大会展示的示范应用场景之一。

24小时无人干预连续加工，毫秒级精准定位，40秒内智慧供料，加工精度达0.03毫米，质量合格率达99%，人均效率提升650%……一个个惊人的数据正在这个车间里被不断刷新。

据介绍，自2021年12月启动建设，东方汽轮机仅用了8个月时间就全面建成了这个超级智慧工厂，实现了新一代信息技术与先进制造技术的深度融合。无人车间中的压气机叶片生产线，是目前国内唯一、全球领先的叶片加工黑灯产线，5G、工业互联网、数字孪生、机器视觉等先进数字技术广泛应用于此。该项目建成后，整个产线员工从40人减少到8人，设备利用率达到90%，能源利用率提升47%。

据悉，在这个超级智慧工厂中，制造加工出了诸多大国重器的核心部件。“重型燃气轮机被誉为装备制造业‘皇冠上的明珠’，其中压气机叶片是最为关键的核心部件，它的制造精度要求极高，堪称‘明珠上的钻石’。”东方汽轮机相关负责人透露，这样世界级高精度的叶片，就是在无人车间黑灯产线加工而成。

黑灯产线，也称为智慧产线，无人干预便能全自动运转。“该叶片黑灯产线包括一条F级黑灯产线和一条J型黑灯产线，以数据驱动智能物流配送、机器人协同、自适应加工、在线检测，实现了产线集群数字控制新模式。”该负责人介绍，其产出的叶片广泛应用于F级和J型重型燃气轮机，特别是J型黑灯产线燃机叶片的加工精度直接升至0.03毫米，相当于一张A4纸厚度的1/3，达到世界顶级水平。

据介绍，东方汽轮机自主研制的国内首台F级50兆瓦重型燃机G50商用机的压气机叶片，已经在黑灯产线高精度加工完成，打破了国外技术垄断。而两年前，这样的叶片设计和制造都还需要依赖进口。

据了解，在这个超级智慧工厂的叶片加工无人车间里，通过全流程技术革命，全面实现了柔性集群控制、多系统自主交互识别、多源异构数据实时分析。整个流程不仅有黑灯产线，还汇聚了数字孪生、智慧仓储物流、生产数据中心等多个智慧单元，满满的“黑科技”保证了全流程24小时智慧运行，创造了高端能源装备行业的“四个首次”：首次实现叶片加工设备大规模集群控制、首次实现数字孪生技术大规模应用、首次实现叶片加工智能转运和首次实现全价值链数据驱动。

应用场景三

氢能源示范园应用场景

国内首个制储用一体化多场景氢能全产业技术应用示范园

在“双碳”时代，氢能被誉为目前世界上最干净的清洁能源。东方电气以燃料电池为产业发展起点，全方位布局绿色氢能制—储—加—用全产业链示范应用，已成为我国氢能行业一流的核心装备研制及综合解决方案提供商。

8月24日，东方电气氢产业科技应用示范园在东方锅炉德阳制造基地正式投入运行，这是国内首个制储用一体化多场景氢能全产业技术应用示范园。在2022世界清洁能源装备大会期间，作为大会示范应用场景之一，向嘉宾全方位展示企业在氢能领域的关键技术和核心装备。

东方电气氢产业科技应用示范园区，包括可再生能源发电区域、氢气制储区域、氢能应用区域三部分。

来到园区看到，面积632平方米的氢产业示范展厅已准备就绪，展厅外观呈H型，划分了左侧、中庭和右侧三个部分。

“展厅左侧展示的是东方锅炉整体情况，如发展历程、核电、太阳能新能源等领域的发展情况。展厅右侧集中展示企业的氢能全产业链发展情况,包括可再生能源制氢、生物质制氢、垃圾制氢等制氢关键技术，高压气态、有机液态、固态储氢等多种氢气储运技术，以及高效加氢系统、氢安全等多项关键核心技术，还有燃料电池及应用展示等。”东方锅炉相关部门负责人详细介绍。

在燃料电池运用上，东方锅炉自主研制的高性能膜电极产品，寿命达2万小时，功率密度超过1.6W/cm2，性能达到国内领先水平。同时，在国内率先将自主电堆实际装车运行带入万小时层级。开发出的40-120kW不同系列等级氢燃料电池动力系统，已在全国多地实现多批次应用。

在园区其他区域，还将进行制氢装置、有机液态储氢放氢、固态储氢系统、高压气态储氢、氢化镁试验台等关键技术和光伏发电、氢燃料电池系统车辆等应用展示。

“这是光伏发电区域，发电规模4MW，一部分电用于园区科研示范，一部分用于办公、生产、生活用电。”“这是制氢装置，公司自主研发的PEM水电解制氢系统，实现与光伏、风电等波动性可再生能源耦合绿色制氢。目前，已完成100kW级DC/DC光伏直连制氢试验研究，这是世界可再生能源高效利用的发展趋势。”上述负责人介绍。

据了解，东方电气氢产业科技应用示范园是国内第一个集成了多种绿色制氢方案、多元储氢与氢储能技术、多路径氢能综合应用系统的氢全产业链的科技应用示范园，是东方电气承担的氢能领域19个国家和省部级重大科技专项与自主创新成果产业化的集中应用和系统展示。具有技术、装备和系统集成性高、装备和系统智能化水平高、氢电热等多能技术耦合程度高、氢的能源利用效率高等特点。

作为国内首个制储用一体化多场景氢能全产业技术应用示范园，该园区的投运不仅为2022世界清洁能源装备大会绘成了一道高水平的“中国造、东方造、四川造、德阳造”的氢全产业技术装备系统的靓丽风景，也将为我国“氢洁”能源广泛应用提供先进的“东方氢能”系统方案。

东方锅炉与东方氢能党委书记、董事长林光平表示，示范园正式投入运行后，将持续加大园区建设，完善园区功能，为国家氢能产业的发展提供强大的技术、装备、应用和系统方案支持。

应用场景四

陶瓷燃料电池展示厅应用场景

国内首次实现百千瓦级大功率SOFC示范应用

装机容量突破100kW，交流发电净效率高64.1%，实现了连续3000小时并网发电，国内首个百千瓦级的大功率陶瓷燃料电池示范应用，主要技术指标均达到国际先进水平……

这是德阳经开区三环科技有限公司在2022世界清洁能源装备大会上展示的示范应用场景之一“三环集团陶瓷燃料电池应用”。

陶瓷燃料电池（也称作固体氧化物燃料电池，SOFC），其原理是利用电化学反应，将燃料的化学能直接转化为电能。“SOFC展厅通过展示单电池、隔膜片、电堆、模组及系统产品，让大家了解陶瓷燃料电池是如何从陶瓷材料，通过系统集成，转化为清洁高效的发电设备。”企业相关负责人介绍，“通过展示陶瓷燃料电池在实际热电联供应用场景的情况，让大家不仅能清楚地看到陶瓷燃料电池的高效发电，更能通过现场的洗手台、淋浴间、暖气片等体验陶瓷燃料电池的余热利用过程。”

“吃粗粮”的特点是SOFC能受到世界各国的广泛关注的重要原因之一。SOFC既可以使用氢气高效发电，还可以使用天然气、沼气、焦炉气、煤制气等燃料发电，实现煤炭资源的清洁高效利用，是“实现碳达峰碳中和目标”到“保障国家能源安全”的无双利器。企业相关负责人说，虽然SOFC的好处很多，但目前我国在发电系统的研发、生产、应用方面，进展相对缓慢，现阶段仍停留在示范起步阶段，技术瓶颈高，供应链尚未成熟，这也为SOFC的生产制造带来一定困难。

据了解，三环集团从2004年开始便投身于SOFC的技术攻关和产业化工作，现已成为核心陶瓷零部件的关键供应商。今年的研发工作更是取得了里程碑进展，三环集团和广东能源集团合作开展的“SOFC发电系统研发与应用示范”装机容量首次突破100kW，交流发电净效率高达64.1%，现已连续并网发电超过3000小时并持续运行中，是国内首次实现百千瓦级的大功率SOFC示范应用，主要技术指标达到国际先进水平。

该相关负责人介绍，2022世界清洁能源装备大会期间，三环集团将向嘉宾展示其在SOFC的技术实力。经过三环人18年的风雨兼程，现阶段，三环集团已经掌握了从材料到单电池、电堆，乃至整个发电系统的研发和生产能力，目前已成为全球SOFC产业链的核心环节之一。

应用场景五

清洁能源装备重跨厂房车间

“中华第一跨”诞生多个“世界之最”

总长400米、跨距36米、高度33米、最大起吊重量550吨……这是东方电机大型清洁能源装备重型制造数字化车间的规模参数。

作为亮相2022世界清洁能源装备大会示范应用场景之一的清洁能源装备重跨厂房车间，有着“中华第一跨”之称，曾诞生了很多“世界之最”，比如，单机容量世界第一的白鹤滩100万千瓦水电机组、世界最大的台山175万千瓦核能发电机等“大国重器”。经过不断升级，该车间已成功化身为清洁能源装备重型制造数字化车间，集机器人焊接、重型机加控制、数字化装配等功能为一体。

走进该车间，只见吊臂穿梭，焊花飞溅，车间内一片繁忙。“这个350吨重型卧车上，正在加工‘华龙一号’核能发电机的转子。”“6米立车上正在加工‘一带一路’项目坦桑尼亚朱利诺水电站的蝶阀阀体，这个蝶阀综合设计制造难度属于世界级别，项目也被誉为坦桑尼亚的‘三峡’。”东方电机数字化企业建设推进办公室相关负责人介绍。

“通过数字化改造，车间内的重型加工机床实现了从传统的单机台独立操控模式升级为多机台集群控制模式。”该负责人介绍，在重型机床控制中心，通过机床数字孪生、生产关键信息的动态数据采集、5G视频监控等手段，可实时监控能耗、质量、安全等信息，有力提高了离散制造行业大型机床加工过程数字化、透明化及安全防控等水平。“同时，我们也能实时掌握各大型机床的生产进度、加工情况、设备状态等数据，通过集群控制模式，全面准确管控调度各机床的任务及负荷。”

据介绍，东方电机还自主开发了刀具数字孪生系统，可准确评估机床实时加工状态，通过智能化算法，实现刀具实时健康监测，大幅提升了加工效率，保障未来清洁能源装备的高效产出。

在数字化装配中心，648平方米的主装配平台上，正在有序推进新疆首个抽水蓄能项目——阜康项目球阀的水压试验，检验密封性能和整体变形情况。据介绍，阜康水电站投运后将是天山上首个“超级充电宝”，将极大改善新疆和西北地区的电网结构。

“我们的数字化车间综合管控系统，可以让车间各层管理者对产品装配过程中的各种生产订单、计划进度、产品质量等核心制造信息，进行实时、透明、精准的管控。”上述负责人介绍。

此外，东方电机在发电装备制造行业内率先实现了焊接机器人的规模化应用，10套大型焊接机器人已广泛应用于实际生产，完成了白鹤滩、长龙山等重大项目的座环、球阀、转轮等核心部件的焊接工作，焊接产品质量优异，实现了“台台精品”。

据了解，2022世界清洁能源装备大会期间，该车间将向嘉宾展示东方电机开发的行业首创数字化装配技术、行业前沿的数字化装配智能测量间以及东方电机机器人焊接中心的规模化应用方案，直观呈现数字化转型升级带来的新变化和清洁能源装备领域的“东方精品”。

应用场景六

全球首个定子冲片绿色“无人车间”

数字赋能加速装备产业绿色升级

近日，在东方电机定子冲片绿色“无人车间”，通过绿色通道引导，一个智能高效的数字化生产车间，生动地在眼前展示开来……这是在2022世界清洁能源装备大会上面向广大嘉宾展示的示范应用场景之一，也是全球首个定子冲片绿色“无人车间”。

在定子冲片绿色“无人车间”里，依次分布两台机器人定子铁芯叠片系统，机器人激光切割项单元，定子冲片全自动生产线，中央控制室及物料无人转运系统等。

据东方电机工艺部副部长、信息中心党支部书记邹应冬介绍，车间融入5G、互联网、物联网、机器视觉等技术，结合数字化运营管理，实现了生产操作无人化、生产数据驱动化、生产控制智能化、生产产品绿色化。

东方电机定子冲片绿色“无人车间”建设历时5年，分为两期完成：一期于2020年3月通过国家工信部验收，率先实现了定子冲片的高效智能制造；二期于2021年7月正式投入使用，建成了发电装备行业首个定子冲片“无人车间”。今年，东方电机又对其进行了绿色升级，建成了定子冲片绿色“无人车间”，进一步提升了智能和环保水平。

据介绍，以前传统的生产管理完全依赖于人工调度，基本都要手工操作，劳动强度大、粉尘污染重、环保压力大。东方电机建成的数字化车间，设备全部实现自动化升级改造，机器人大量取代人工操作，AGV无人叉车全面取代人工物料配送，全面推广环保水溶性漆刷工艺和热能循环利用等技术，实现了以数据驱动为核心的新型制造和运营模式。

“经过绿色升级，目前‘无人车间’定子冲片产量已从9000吨提高到15000吨，人均产出提升620%、能源利用率提高56.6%、劳动强度降低90%以上，挥发性有机排放降低70%以上，定子冲片的产品质量和生产效率大幅提升。”邹应冬介绍道。

应用场景七

二重储能大容量飞轮储能装置

打造清洁高效储能装备

在2022世界清洁能源装备大会上展示的八大示范应用场景之一的国机重装二重装备储能大容量飞轮储能装置，是国内自动化程度最高的飞轮储能装配车间。

“这是飞轮储能装置自动装配系统，它正在进行飞轮储能电机绕线、磁钢装配等工序，是根据飞轮储能装置本身特点量身定制的装配系统。”

“这是飞轮储能电机测试工位，通过反复加减速及配重调整，进行飞轮储能转子平衡系统调节，只有通过精密调节，才能让飞轮安全稳定地运行在高转速下，保障用户高品质、安全用电。”

“这是飞轮储能装置整机测试工位，通过对电机、储能系统、伺服系统进行48小时以上的测试，保障每一台出厂的飞轮储能装置达到20年以上的使用年限。”

“这是整个装备基地的‘大脑’——控制中心，所有的零部件出入库、安装、测试流程及数据都在系统中进行显示和保存，保障整个生产流程可追溯。”

在国机重装二重装备储能飞轮储能装配车间，跟随车间相关负责人的步伐，听着其对项目的介绍，感受飞轮储能的实力。该负责人介绍，装备基地最大限度地融入了智能化、物联网等技术，形成智慧检测入库、车间物联网、状态自感知、实时自分析等生产全流程，并通过工厂大数据在线协同优化、持续改善飞轮储能装置生产基地。

该负责人介绍，飞轮储能技术装备基地在建造过程中，针对产线制造的重难点进行了大量的研讨，并实施了多套解决方案，并于2022年通过验收，现已成功实现了单台套飞轮储能装置产品从零部件装配到成品测试的生产制造全过程智能生产任务功能。

据了解，飞轮储能是一种物理储能技术，通过真空磁悬浮条件下高速旋转的飞轮转子来储存能量。飞轮储能具有高安全、长寿命、快充放、高频次、零衰减、无污染等优势，将为我国今后的电力发展和可再生能源提供强力支撑。

目前，飞轮储能装置产品拥有完全自主知识产权，拥有专利20余项，可广泛应用于航空航天、数据中心、精密制造、轨道交通、医疗等领域。

该负责人表示，飞轮储能装置智能工厂建成后，将以智能产线、智能物流和智能信息化为载体，采用先进管理体系，实现飞轮储能装置科技成果产业化、制造智能化，努力打造极具竞争力的飞轮储能装置生产基地。为国家“十四五”时期推进碳达峰碳中和的战略，提供二重方案。

应用场景八

智慧产品展示厅应用场景

沉浸式领略“大国重器”的“智造”风采

60余年来，东方电机累计产出发电装备近6亿千瓦，每年可为地球减少二氧化碳排放约上亿吨。如今，通过智能化升级，东方电机已成为全球清洁能源装备和服务的主要供应商。

亮相2022世界清洁能源装备大会的东方电机智慧产品展示厅应用场景，浓缩了东方电机近年来在清洁能源装备领域的成果。嘉宾可通过该展示厅，领略一件件“大国重器”智能化生产模式。

智慧展厅是什么？可以直观理解为“核心和大脑”或“窗口和眼睛”。在这里，可以全方位展示、了解东方电机在清洁能源装备智慧化升级、绿色智造、能源优化等方面的智慧成果。展厅还增加了当前全球风靡的VR体验技术，让广大嘉宾在厅里就可“走”进东方电机自主研制的“大国重器”设备内，体验设备安装过程与智慧检修系统，仿佛身临其境。

东方电机，是中国大型发电设备研究、设计、制造骨干企业，在“水、火、核、气、风、光”等领域不断创新攻坚，累计产出发电装备近6亿千瓦，产品遍布全国，出口36个国家和地区。发电装备约占我国总装机容量1/3，我国每3度电就有1度源于东方电机的装备。

成绩的背后，有哪些突破和神奇力量？东方电机数字化企业建设推进办公室相关负责人介绍，如，对清洁能源装备进行了智慧化升级，打造智慧机组。“我们用自感知、自评估、自诊断、自规划、自执行‘5个自’设定研发目标，然后再具体到四个特征，也就是全息监测、智能诊断、智能调节以及高效交互的数字化运行，为新型电力系统下发电设备保持长期安全、稳定、可持续运行提供坚实保障。”该负责人介绍，其中，智能诊断是东方电机自主开发的一套基于工业互联网架构的机组智能诊断系统，已经实现在线健康评估、典型故障诊断、实时数据监盘、提供专业案例资源等功能。

此外，东方电机切实践行绿色低碳理念，深入推进清洁能源装备绿色智造工作，针对各个生产车间的作业特点，量身订制了不同的转型方案，实现多个车间数字化转型，提升了生产质效，节约了能源消耗。还勇于突破，对厂区的供能系统进行统一管理优化，建立了包含光伏、储能、燃机发电及余热利用、地源热泵、能管平台等在内的厂区综合能源示范项目，该示范项目预计每年可减少标煤消耗量约400吨，减少二氧化碳排放量约3700吨。这些绿色智造的经验，可为更多制造企业转型升级发展提供可以参考的样本。

上述负责人表示，在2022世界清洁能源装备大会期间，以上智慧成果都将通过智慧展厅一一向前来参观的嘉宾们详细讲解和展示。

大会期间，智慧展厅还将布置东方电机智慧产品实物模型，通过互动等形式，让嘉宾们“零距离”感受清洁能源装备的智能化制造。

（供稿：德阳经开区）