顧國彪院士:創(chuàng)新,從來不易
顧國彪院士簡介
1936年6月生,1958年畢業(yè)于清華大學電機系發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)。1958年至今在中國科學院電工研究所工作。1997年當選中國工程院院士?!?/p>
顧國彪院士長期從事大型電機蒸發(fā)冷卻自循環(huán)系統(tǒng)的研究與產業(yè)化工作,建立了相變傳熱應用于電機冷卻系統(tǒng)的理論基礎。從科學實驗到工程實用,創(chuàng)建了我國自主研發(fā)的、國際領先的、擁有自主知識產權的冷卻技術,拓展了電機學科。
早期先行研制了兩合蒸發(fā)冷卻汽輪發(fā)電機(1.2兆瓦及50兆瓦),為工程技術的發(fā)展打下了堅實的基礎,推動了水輪發(fā)電機不斷研發(fā)新成果與產業(yè)化。1982年及1983年研發(fā)的兩合10兆瓦在云南運行至今,1992年陜西安康50兆瓦運行至今,1999年李家峽400兆瓦運行至今,三峽地下電站兩臺700兆瓦蒸發(fā)冷卻電機分別于2011年和2012年運行至今,均顯示了蒸發(fā)冷卻技術帶來的優(yōu)勢、高效、安全、維護方便等技術經濟性能。2016年被中國科學院評為標志性的重大科技成果?,F(xiàn)在蒸發(fā)冷卻技術已擴大應用到各種電氣、電子等裝備上,解決各種發(fā)熱問題。
顧國彪院士曾先后榮獲國家科技進步二等獎兩次(1998年、2002年),部委級一等獎3次(1987年、2000年、2012年),此外2000年獲四部委突出貢獻獎,2005年榮獲何梁何利科學與技術進步獎,2009年榮獲中國機械工程學會科技成就獎。
1987年,顧國彪發(fā)起組織了中國首屆國際電機會議,同年舉辦了中日韓國際電機及系統(tǒng)會議(ICEMS)。2000年,在法國舉辦的國際大電網(wǎng)會議( CIGRE)上,顧國彪院士負責“九五”國家重點項目李家峽400兆瓦(40萬千瓦)蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機評為“旋轉電機的四項新進展之一”。
2017年,在澳大利亞悉尼舉行(ICEMS)30周年國際大會,大會授予顧國彪院士終身成就獎。
2017年,在澳大利亞悉尼舉行(ICEMS)30周年國際大會,大會授予顧國彪院士終身成就獎,顧院士作大會演講
目前,我國的能源結構正在新一輪的轉型中。顧國彪院士認為,現(xiàn)在人們經常說的“新能源”只是一種大眾的說法,應該稱為“清潔能源”(或“潔凈能源”);或稱“可再生能源”更科學一點。又如新能源汽車,確切點應該稱為電動車。
火電(煤、油、汽)、水電、風電、核電、太陽能熱發(fā)電、太陽能光伏電池等不同的發(fā)電方式,作為能源都已應用。它們轉換成電能以后都稱為二次能源。當前應該重視解決火電的排放環(huán)保問題,以及電動車的充電、存放的安全問題。
2016年5月顧國彪院士(中)在青海李家峽電廠調研
2000年顧院士在李家峽水電站400兆瓦蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機啟動試驗現(xiàn)場
顧院士介紹說,風能和太陽能的發(fā)電方式具有間歇性,太陽能每天只有六個小時能利用,風能密度小且不穩(wěn)定。風能和太陽能離負荷中心比較遠,這種清潔能源集中的地區(qū)電網(wǎng)是薄弱的,即使實現(xiàn)了預定的發(fā)展規(guī)劃,也達到了裝機容量,由于發(fā)電的不穩(wěn)定,很難充分利用。現(xiàn)在風電的利用有著亟待解決的問題,就是在發(fā)展風電的同時必須要和電力系統(tǒng)結合起來,否則就會造成風電的大量浪費。
顧國彪院士建議,建設風電就要和儲能系統(tǒng)配合,做好抽水蓄能以保障彌補風電的短板。在我國各地風電建設中,只有生產企業(yè)和整個產業(yè)鏈結合起來,協(xié)調發(fā)展,才能互贏共利。顧國院士舉例說,在東北電力系統(tǒng)和華北電力系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)中,能源建設和當?shù)氐钠髽I(yè)生產結合起來,有多少企業(yè)需要多少電能,根據(jù)當?shù)刭Y源情況綜合考慮,因地制宜進行電力配置。幾十年來,顧院士一直在提倡電力系統(tǒng)的多方位同步建設。
2011年,當我國三峽電站首臺70萬千瓦蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機成功運行的時候,以顧國彪院士為首的研發(fā)團隊為了這項世界領先的蒸發(fā)冷卻技術禪精竭慮53載。這項技術2016年被中國科學院評為標志性的重大科技成果。顧國彪用他的赤誠之心,引領著創(chuàng)新的道路。
2017年12月9日,顧國彪院士參加了中國科協(xié)在天津舉辦的第二屆全國企業(yè)創(chuàng)新方法大賽,會后顧院士接受了本刊記者的采訪,他向記者介紹了新能源、我國三峽電站首臺70萬千瓦蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機的成功運行,還談到了他的創(chuàng)新觀。
創(chuàng)新,就是不要重復其他人做過的事
“創(chuàng)新有兩種,一是理論上的創(chuàng)新,二是技術上的創(chuàng)新?!贬槍夹g創(chuàng)新顧院士說道,“即便是技術上的創(chuàng)新,也并不等于是馬上就能投入使用,還需要經過工程技術人員的創(chuàng)新轉化?,F(xiàn)在我們強調工匠精神,在一個新技術的應用當中,必然會有很多新的工藝是要通過工匠來熔鑄的?!?/p>
顧院士談到他帶領團隊研發(fā)的蒸發(fā)冷卻技術能夠在我國湖北宜昌三峽工程中得到應用,就是因為除了從理論上創(chuàng)新以外還經歷了數(shù)個階段。從原理性的實驗開始,證明這個理論和計算方法基本上可用。然后從原理性的研究進入到中間試驗,即工業(yè)的“中試”,通過了之后再進一步把工藝完善,最后才投入工業(yè)應用?,F(xiàn)在有很多的項目都還停留在中間試驗的階段,很難做到真正應用,而中間試驗就是為了發(fā)現(xiàn)問題,改進問題,完善技術。尤其是大型、重要設備,從創(chuàng)新到工程應用的數(shù)個階段必須要走得踏實。例如在高鐵和磁懸浮技術的選擇上,相對于技術上需要改進的磁懸浮,高鐵有著更為成熟的技術體系,在經過無數(shù)次的驗證后高鐵自然就成為了我國建設的主要方向。
顧國彪院士在三峽電站查看分別于2011年和2012年運行至今的27號和28號兩臺700兆瓦蒸發(fā)冷卻電機
在發(fā)展的前期,跟蹤創(chuàng)新是提高創(chuàng)新水平的切實方法。最早是完全引進購買,之后就是跟蹤創(chuàng)新,引進消化吸收。但是在引進過程中,應該注意對技術的甄別,要理性地判斷引進的價值,分清楚所引進的技術和產品,是在試驗階段,還是成熟階段,抑或是淘汰階段。國外有一些尚未成熟的先進技術,在自己無法完成驗證的情況下想借助中國的環(huán)境條件進行試驗和產業(yè)化,這時候如果不作鑒別地引進使用,就會產生諸多問題。反之,如果是即將被淘汰的技術,我們將處于被動地位,如我國早年間進口的冰箱、空調等,在我國大量生產時,CFC類氟利昂制冷劑卻被國際社會限制。
現(xiàn)在我們確定了步驟,采用引進再改進的方式,逐步推動國產化,再研發(fā)創(chuàng)新,最后形成競爭力。引進是一個階段性的方式,如果沒有突破的理念,就沒有創(chuàng)新的可能。有哪些不成熟的,我們就要改進,在技術上突破,甚至在原創(chuàng)上推翻重來,這個才能稱為原始創(chuàng)新。沒有任何一個東西絕對完善的,它一定有不完善的部分,也就是說任何一項技術,任何一個產品總會有它的缺陷,這就是未來創(chuàng)新的階梯。一個可能的創(chuàng)新點,是一次沒有先例的跨越,這樣才能超越現(xiàn)有的技術水平,引領國際的創(chuàng)新。如果事物都是完美的,那也就沒什么可以發(fā)展的了,而這顯然是不可能的。
然而從改進到創(chuàng)新的轉型過程中,需要轉變一些長期的固有觀念,不能總認為發(fā)達國家的、世界名企的就是先進的,而對國產的、自主研發(fā)的缺乏信心。當國內真正的創(chuàng)新渴望嶄露頭角時,個別項目負責人用慣性思維去排斥、否定,這是對產品質量乃至發(fā)展全局的不負責。創(chuàng)新就是做其他國家、其他人沒有想到、做到的事情,要在科學論證的基礎上勇于支持,敢于嘗試。對于創(chuàng)新工作者來說,想要將技術和成果投入到工業(yè)應用中,除了理論上的創(chuàng)新、設計方法的創(chuàng)新外,還有工藝方面的創(chuàng)新,要追求工匠精神,絕不是說兩句空話就可以算作創(chuàng)新。
顧國彪院士在三峽電站27號機內定子繞組前
以生產工藝,鍛造創(chuàng)新人才
國外一些知名企業(yè)的總工程師不僅熟諳技術理論,而且對實際的工藝生產也頗為了解。大學生畢業(yè)以后進入企業(yè),往往都是從生產線上開始做起,不管學歷如何都要從一線做起,在達到一定水平以后任其為工段長;再從工段長中間挑選,培養(yǎng)未來企業(yè)中的負責人或者工程師。這是一套值得我們學習的人才培養(yǎng)制度。中國在評價創(chuàng)新人才時,也應當從實際工作當中進行全方位的考量,確保培養(yǎng)出來的人才是真正了解工業(yè)生產過程的,其創(chuàng)新想法是真正能夠切合實際、投入使用的,而不是將認識停留在文章層面。
1988年顧院士(左三)參加ICEMS會議
顧院士在三峽大壩上
顧國彪院士與我們分享了一個案例,某廠新引進了一名博士作車間領導,因其不懂得產品生產工藝,技術人員提交的設計畫錯了圖紙也未能發(fā)現(xiàn),在他簽字后引發(fā)了失誤,責任也自然就落到了他的頭上。顧院士指出,實踐出真知,實踐出人才。培養(yǎng)人才需要有正確的認識。不能只會寫論文、做實驗就可以,必須回到實際生產工作當中,摸爬滾打,勤奮探索,總結規(guī)律。有很多工藝方面的情況需要切身學習了解。在大學畢業(yè)后,即使已經是博士甚至是教授了,也要先深入一線,做到一定程度以后,再考察其領導能力和組織能力,結合理論基礎,以及對產品工藝過程的熟悉。如果具備了上述能力,這個時候再任命為總工程師,保證了他具備判斷是非的能力,就可以避免諸多問題。
培養(yǎng)人才更不能將被培養(yǎng)人的思維限定在框框之中。新的技術新的發(fā)明是隨時都可能會出現(xiàn)的,必須時刻保持著創(chuàng)新思維。學習是在學老的一套辦法,對于新的技術和新的產品,要勇于接受敢于嘗試,切勿用傳統(tǒng)的慣性思維去考量新的發(fā)明。顧院士感嘆道,培養(yǎng)科技人才的目的在于不斷地推出新技術新工藝新設計,現(xiàn)行的教育方法要不斷更新,可以說要做好創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是非常不容易的。
對一些年輕人來說,培養(yǎng)創(chuàng)新的激情也是十分必要的。現(xiàn)在從理念上鼓勵萬眾創(chuàng)新,這就是建立一種創(chuàng)新的文化,讓大家建立起創(chuàng)新的自信心,這一點很重要。但是如果遠離實際工業(yè)產品的創(chuàng)新,那就是本末倒置了。
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