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王维庆:戈壁滩上结缘风电,天山脚下引领卓越

来源:浙江大学工程师学院 作者:丁琦欣 方怡乐

2024年1月19日,“国家工程师奖”表彰大会在人民大会堂举行,81名个人被授予“国家卓越工程师”称号并获颁奖章和证书。奖章银色圆环区域元素选自我国重点工程领域极具代表性的科技成果,其下方的风机图案彰显了中国风电为守护绿水青山做出的突出贡献。

“国家卓越工程师奖”获得者王维庆深耕风电领域四十载,研制国内第一套大型并网风电机组电控系统,发表国内第一篇有关风电机组的学术论文,研制国内第一套风电场监控系统,建成国内第一个国产化并网风电场,引领了我国自主化大型风电机组关键技术从“空白”到“完善”再到“世界先进”的发展历程。

通往丝路重镇达坂城的途中,上百台风力发电机擎天而立,迎风飞旋,成为戈壁滩上的“白色森林”。那个曾因《达坂城的姑娘》而闻名遐迩的小城,如今又借四季不息的风和绿色环保的电,吹响了能源转型的号角,引来世界瞩目。而这背后,是王维庆与其团队倾注的无数心血。

2024年7月24日,浙江大学国家卓越工程师学院2024年大学生暑期社会实践赴西北方向实践分队来到新疆大学,与王维庆教授展开深入交流,了解他与风电缘起、缘定、缘续的故事,感悟卓越工程师的家国情怀与时代担当。

缘起:学以致用露锋芒

1979年,王维庆考入新疆大学的前身新疆工学院,并在毕业后选择留校任教。1987年,为了进一步完善自己的专业知识体系,他师从国内著名继电保护专家李菊教授,来到浙江大学继续深造。在确定研究课题之初,带着“如何发挥新疆资源禀赋优势”的思考,王维庆在理论研究与工程应用之间选择了“做装置”。

“我很感谢浙江大学和我的导师,这一段求学经历锻炼了我解决工程问题的能力,为我后续的研究之路打下了坚实基础。”

在“九五”国家重点科技攻关计划背景下,为实现电控系统国产化,达坂城风电场从丹麦引进了一批风电机组,进行风力发电核心技术研究。彼时,王维庆及其团队正在从事高层建筑无塔供水控制系统的研究。系统中的某关键元件此前只能依赖国外进口,价格高昂。

“不同于发表几篇论文、申请几个专利,我们要做的是研制出能够真正投入使用的产品。”在这样的实干精神激励下,王维庆团队经过数月的科研攻坚,终于成功实现了该原件的国产化生产,将制作成本压缩至进口价格的十分之一,推动了该系统在全疆范围内的普及,为自治区的现代化城市建设打下了坚实基础。

得知王维庆团队的事迹后,主持风电场建设的金风科技便来寻求合作,希望厘清风电机组各部分的运行机理,做到关键技术全面“中国造”。

缘定:知难而行破困局

三十多年前,风机控制技术是西方国家严防死守的企业机密。从丹麦整机引进的风电机组从安装、调试到并网运行,再到设备维护,均由外国工程师负责,国内没有任何可供参考的技术资料。而作为风机的“大脑”,电控系统指挥着不同部件各司其职,是国内风电产业突破高成本、零技术难题的重中之重。

抱着攻坚克难的决心,王维庆带领团队从零开始,用一次次实验得到的真实数据,构建起中国自己的电控系统理论体系。为获取不同工况下的运行数据,他们爬遍了达坂城大大小小的风机,尝尽了天山脚下的严寒酷暑、四季风华。

经过无数个日夜的努力,王维庆带领团队实现了风机电控系统技术原理的解构与重构,解决了控制系统的接地问题。他们研制的电控系统在试运行半年后通过验收,实现了具有自主知识产权的风电机组电控装备研制零的突破,技术产品化后占领了当时98%的国内市场。

缘续:薪火相传守青山

“十一五”后,风电机组向大型化、智能化和大规模并网方向发展,随之而来的是日益显著的电力系统“双高”问题。在国家留学基金委的资助下,王维庆作为德国柏林工业大学高级访问学者,对当时世界最先进的风力发电技术进行了系统学习。回国后,王维庆领导建设了“可再生能源发电与并网控制”教育部工程研究中心和“风力发电系统智能控制与并网技术”教育部创新团队,立足新疆可再生能源开发利用、并网消纳等领域,进一步开展科学研究。

如今,中国风电装机连续14年位居世界第一,中国风电技术已经实现了由“跟跑”、“并跑”向“领跑”的巨大跨越。一路走来,王维庆既是带领团队扎根科研一线的领导者,也是不忘初心耕耘教学一线的授业者。他让绿色之风吹到了沙漠戈壁,为国家风电事业的发展培养了一批批卓越之才。

遥望未来,王维庆踌躇满志、步履不停,期望在双碳目标背景下为构建新型电力系统贡献自己与团队的力量,影响更多的青年工程师钻研进取、执着追求,共同守护祖国的绿水青山。

王维庆教授与风电的故事,让实践团成员看到了国家卓越工程师守初心、铸匠心、秉臻心的成长之路,也明白了未来国家卓越工程的使命与担当。天山脚下的风电传奇将激励着我们在今后的科研生涯中胸怀家国,勇攀高峰,奏响属于我们的青春强音。

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