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跨越七十年“进击”,“钢铁巨兽”脉动绿色生机 | “绿色能源”工作坊

转自:上海科协 2025-10-16 21:28:51

作者:孙亦真

摄影:季俊辉

“能源的尽头,或许真的是‘烧开水’。”

一句幽默的科普,

道出了人类能源利用的底层逻辑。

但关键在于,

如何用更绿色、更智慧的方式

去“烧”这壶水,

驱动我们的世界?

在上海汽轮机厂,百万千瓦汽轮机的身躯内,跳动着一颗追求极致效率的“绿色心脏”。而在不远处的上海锅炉厂,由绿色电力催生的“氢”洁能源,正与捕集而来的二氧化碳合成可供远洋巨轮行驶的甲醇燃料……

这并非科幻场景,而是2025世界工程组织联合会(WFEO)全体大会暨全球工程大会“绿色能源”工作坊中,上海电气向世界展示的绿色能源现实。这里没有枯燥的理论堆砌,有的是一座座“钢铁巨兽”的智能化脉动,一项项世界纪录的诞生现场,以及一条从传统制造迈向零碳未来的清晰路径。上海电气,这家中国装备制造业的“国家队”,正以其雄厚的工程实践,向世界展示着中国在绿色能源革命中的智慧与力量。

从“制造摇篮”到“绿能智造”:

一部厚重的工业进化史

走进上海汽轮机厂,历史感与未来感在此交织。1955年4月9日,新中国第一台6000千瓦汽轮机在这里试车成功,被誉为“中国汽轮机的摇篮”。近70年后的今天,这座老牌工厂早已“脱胎换骨”。

“普通民众或许对‘汽轮机’感到陌生,”上海汽轮机厂设计处副处长金益波解释道,“但它就像我们生活中的‘空气’,我们所用电力的70%以上由它提供。”他用一个生动的比喻科普道,“其原理与风力发电的风车一样,只是推动风车转动的能量来自于风,而推动汽轮机转动的能量来自于高温高压的蒸汽。”无论是煤、天然气,还是核能、太阳能,很多时候都要先把水“烧开”变成蒸汽,再通过汽轮机实现能量转化。

如今,这座“摇篮”已摇出覆盖火电、核电、燃气轮机及“风光储氢”等新兴能源的全系列产品。车间的变化更为直观——智能机械臂灵活翻转,AI视觉系统自动检测叶片精度,基于AI能力的“透平智联®”数字化生态实现了全业务链贯通。这里已从传统的制造车间,演进为一座智能算法和数据驱动的“绿色能源创新实验室”。

智能新核:

叶片中心的“数字心脏”

如果说汽轮机是电力系统的“心脏”,那么叶片就是其中最精密的“瓣膜”。在上海汽轮机厂的“叶片中心”,我们看到了绿色装备制造的“智能新核”。

这里是工厂数字化转型的首个“透平智联”示范车间。行走其间,AGV智能搬运机器人穿梭不息,24小时不间断地将物料精准配送至每一台设备;而在管理中心的巨幅屏幕上,数字孪生平台正实时映射着整个车间的生产状态,每一片叶片的加工进度、每一台设备的运行数据都一目了然,实现了从物理世界到数字空间的精准复刻。

这场深刻的“数字革命”带来了效率的飞跃:叶片整体产能提升约60%,产品交货期缩短30%。更令人惊叹的是,在2025年8月正式上线的叶片柔性自动化加工产线上,通过AI视觉引导,机械臂能够从无序堆叠的毛坯中精准识别并抓取叶片,识别率高达99.9%;产线具备AI动态监测与预警功能,支持多品类、多工序的混线生产,实现了“停机不停线”的高柔性化作业。这条产线不仅标志着上海电气在智能制造领域的重大突破,更展现了“上海智造”的硬核实力。

技术破壁:

从“煤电巅峰”到“核氢新篇”的领跑之路

一组数据,昭示着上海电气在传统能源绿色化领域的绝对领先地位:自主研发的1000MW等级超超临界二次再热机组,综合发电煤耗低至249.7克/千瓦时,刷新全球效率纪录。

而这仅仅是其“技术家底”的冰山一角。近十年来,上海汽轮机厂创造了一系列“全球首台”。“这一系列的全球第一,代表着上海汽轮机厂从后来者,变为世界汽轮机高端产品的领跑者。”金益波自豪地说。

在被誉为“装备制造业皇冠上的明珠”的重型燃气轮机领域,上海电气同样大放异彩。燃气轮机有限公司专业总工程师于海介绍道:“重型燃气轮机就是一台固定在地面上的、超大功率的‘喷气式发动机’。”其工作过程可以概括为“大口吸气、喷油点火、全力冲刺、废气排出”四个步骤。

为了摘下这颗“明珠”,上海电气在清洁燃烧、掺氢技术、智能化运维和先进透平叶片冷却技术上取得了突破。于海特别提到掺氢燃烧技术:“这是实现零碳发电的关键路径,我们已在试验台上取得突破性进展,并在真实机组上进行了技术验证。”同时,他们建立的燃气轮机智能运维平台(SIMPLE平台),深度融合AI算法与领域知识,实现了燃机运维从“被动响应”到“主动预防”的模式转变。

在这里,能源的形态被无限拓展。在光储研发中心,九面定日镜如同忠实的“向日葵”,在无线控制的精准调度下,将阳光汇聚于吸热屏上。据上海锅炉厂新能源部专业总工程师徐明介绍,这套系统采用了全球最前沿的聚光集热无线控制技术,不仅是一个绚烂的技术展示窗口,更是一个高效的“创新加速器”,为研发团队验证新技术、将光热与储能技术快速推向“国内领先、国际一流”提供了核心平台。

在这里,连二氧化碳也能成为宝贵资源。“现在我们看到的这项技术可以实现一氧化碳转化率≥97%,二氧化碳转化率≥80%,甲醇选择性高达99%以上。”上海锅炉厂有限公司化工与高端装备部研发工程师黄成指着一套名为“富CO2合成气绿色甲醇高效合成试验装置”的设备介绍道,“它的创新在于‘柔性合成’,它能很好地适应绿电制氢的波动性,风电多时就多利用一点二氧化碳,风电少时就少用一点,从而与传统稳定的化工过程完美耦合。”

在这里,氢能成为连接一切的绿色纽带。中心内一套50标准立方米/小时的海水直接制氢中试装置正在连续运行。“它通过我们自主研发的膜组件,可以直接耦合海水实现制氢,大幅降低了海上平台制氢的占地面积和成本,是中国首创的先进技术。”上海氢器时代科技有限公司总工程师吴亮表示。

从黄浦江畔出发,中国工程力量正以开放协作的姿态,将绿色能源的火种撒向世界。在上海电气的闵行基地,人们看到的是AI驱动的智能制造线与零碳技术试验场共生,70年历史的老厂房与最前沿的氢能装备并存……而这些,恰是“工程塑造绿色未来”最生动、最有力的注脚。

本篇报道获得上海科技发展基金会资助