张效新:风电随行向远方


清新公司研发的“框架圆风力发电机组型风光互补路灯”为夜晚的张家口增添了熠熠光彩。

  张效新(右一)在研发车间与科研人员做风电机组的对比试验。
  作为扎根家乡热土30年的基层科研人员,张效新有着怎样的成长历程?他如何走上风电产品研发之路?未来他又作了哪些规划?在与风电结缘的日子里,他用自己的坚忍奋进诠释着一个科技型创业者对祖国发展、对家乡建设深沉的爱。
  记者 李丽华 通讯员 宋新卫 王小磊
  初识张效新,在人社局举办的高创园创新创业团队商务推介座谈会上。中等身材,身着西装的他显得精明干练,以清新张家口能源科技有限公司负责人兼总研究员的身份,在座谈会上对公司发展历程及科研项目侃侃而谈。
  第二次见面,在清新公司位于张家口西山高新技术产业开发区的风能产用设备研试中心。张效新一身普通的休闲装,神情专注地和公司科研人员做九叶片风机和三叶片风机的对比实验。
  对于“公司负责人”和“科研人员”的双重身份,张效新微笑着说:“公司负责人只是对外宣传时的身份,我就是个普通的科研人员。”
  与能源科技结缘
  走上能源科研这条路,似乎是命中注定。出生在宣化的张效新从小动手能力强,遇到问题爱动脑筋,喜欢原生态的东西。特别是上了初中以后,他在理科方面的才华表现得更加突出。高三那年预考,他以化学满分的成绩排名全张家口市。数理化的突出成绩,让他顺利考取了北京交通大学,专攻热能与动力工程专业。1990年,因工作需要,张效新又成功考取华北电力大学电厂集中控制专业。从初在火电厂做技术工作,到后来主动请缨到风电公司任职,张效新在能源行业领域摸爬滚打了整整30年。
  做一件事不难,难的是长年坚持做好同一件事。30年如白驹过隙,从初入能源领域的毛头小伙儿到如今风电领域的研发专家,张效新秉承着基层科研人员踏实、勤奋、坚忍与敢于拼搏的精神,在枯燥单调的工作中寻求着能源技术的突破,并终在一片荆棘丛中开辟出崭新的道路。
  突破三叶片风机难题
  2006年,张效新在风电公司任职。当时的风电机组用的都是国外掌握核心技术的三叶片风机,这些风机非常容易出问题,由于没有技术支撑,更换一个部件、修改一个参数都得请美国的ABB、日本日立、英国LM等外国公司的专家过来,交涉难、费用高,让张效新萌生了想要突破三叶片风机设计局限的想法。“咱们人就比他们差吗?这个三叶片风机问题这么多,难道就找不到更好的技术超越它?”张效新苦苦思考着,“我就不信人超不过他们!”初是一个人画草图做设计,后来随着研发的不断深入,张效新慢慢组织起了自己的研发团队。为了名正言顺地搞研究,他适时地按照科技部火炬中心创新创业组委会的要求,在2014年成立了清新张家口能源科技有限公司,致力于节能环保技术、新能源技术的研发。
  当时三叶片风机已经有近百年的历史了,却一直没有突破性研究。主要原因是三个叶片的三个驱动电机正好各占120度,如果增加叶片,电机就得缩小,叶片就得缩短,这样就会影响风机效率;如果减少叶片,长度虽然加大,可做大后的叶片用什么材料,材料不合格功率自然上不去。而且叶片太长,要引起震动,安全性不够。这种结构的风机,三个叶片是佳的选择。
  在研究中,张效新的导师给他发过国内外很多发明报道,后证明这些发明还是超越不了三叶片的先进性。张效新利用闲暇时间,自己画草图,先研究了一种立轴式的多叶片风机,失败了;再研究水平轴的风机,起先是三个框架圆圈,经过改进变成了两个框架圆圈,再进行改进优化变成了现在的一个框架圆。一次次的失败,并没有打垮他的意志,而是让他有了更深的思考。“为什么非得顺着过去的研发老路拼命走,能不能抛弃那些旧有观念,重新走一条路呢?”
  破除了思想束缚的张效新,感觉眼前一下子豁然开朗。让叶片带轴可不可以,带轴带斜支撑,再带框架圆,那么叶片就不怕颤抖了,自然就能做大。同时,叶片里面因为有了根轴,电机驱动就小了,不再受电机调节叶片的束缚,直接改用机械调节,风机设计理念就此完全颠覆。
  2014年,张效新带领研发团队发明的多叶同步调节框架圆风力发电机组项目终于取得了成功。几位来张家口实地考察过该项目的科学院院士、工程院院士感慨道:“太了不起了,一群普通的基层科研人员,竟然真的破解了国际难题!”
  未来风电路上全力前行
  在成功研发了多叶同步调节框架圆风力发电机组后,在此基础上,他带领团队发明的“框架圆风力发电机组型风光互补路灯”项目,在工信部主办的2016年度“创客”创新创业大赛中,荣获小微企业组三等奖,成为我省唯一闯入决赛的代表作品。这项科研产品还于同年取得了欧盟CE认证。核心部件---框架圆风力发电机组也于同年荣获第九届国际发明展览会铜奖。
  在张效新眼中,目前公司虽已获得了30多项发明,但仍是起步阶段。接下来,清新公司的科研团队将全面升级“框架圆风力发电机组型风光互补路灯”这一产品。升级内容包括:外观升级。公司已经申请了许多外观,可以让这款产品更具观赏性;机械结构升级。大框架不变的情况下,是做微型机还是做小型机,产品是做10年寿命还是20年寿命,都需要继续研究;材料升级。用不锈钢还是碳钢更合适,也要继续试验;还有未来用什么样的蓄电池才能快充慢放,还准备将半智能的系统改成全智能系统……这一系列的升级换代都将让这款风光互补路灯性能更加完善、质量更加过硬。
  除了将目前用于民用的风电产品全面升级,张效新还考虑把风电技术用于国防。那么产品的适宜温度范围就得扩大。另外,军用要考虑的是保证能源供给的可靠性,也就是任何情况下都要保证有电有热能,所以张效新又带领技术团队全心投入研究风光柴互补智慧能源机组,通俗讲就是以风能为主,光伏为辅,柴油做紧急备用的智能化能源机组。
  张效新深知,单凭一己之力很难在研究上快速突破,他想到了优势资源的合作。未来,他设想通过与高校的合作,在张家口建一个原生态新能源重点项目实验室,高校有研究设备和场所,清新科技公司有项目,有技术,也有研究需求。张效新对此深有感触,“就拿我们公司说吧,现在机械、电控方面有很多问题需要解决。比如电控系统,我是用PLC好还是用单片机好?用什么单片机来解决问题?功率曲线有问题没有?这些如果通过高校的实验室来做,会达到事半功倍的效果。这样不仅推动了科技公司的项目研发,也能促进高校培养更有实用价值的高科技人才。”
  从一个普通科技人员到科技型创业人才,一路走来,张效新始终不忘开创原生态风能事业的初衷---盘活张家口现有资源,带动能源人才就业发展。几年来,通过创办科技型企业,张效新为家乡科技创新做出了贡献,解决了百余人就业问题。就在近日,他还收到了第八届清洁能源部长级会议(CEM8)和第二届创新使命部长级会议(MI-2)的参会邀请,该会议由25个机制成员国及其的科学家、企业家代表600余人参加。令人骄傲的是,框架圆风电机组技术是本届会议唯一的风电创新技术。他盼望着未来有机会能和大型国企全面合作,把全部科研技术奉献给,真正造福社会造福。
  ■记者手记
  踏实、勤奋、坚忍、无畏,张效新身上折射出我市基层科研人员具有的美好品质。聚光灯下从不会出现他们的身影,不为人知的背后却是他们常年如一日的默默付出。采访当天,张效新和同事们为了赶时间,中午在车间白水煮面又将就了一顿,而这样清苦的生活他们已经习以为常……
更多详细报道请关注复材网www.cnfrp.com