趙漢琪

今年8月，在首屆“大走廊杯”2023中國·杭州博士后科創(chuàng)精英賽總決賽上，上演了一場青年科創(chuàng)人才的“華山論劍”。15項(xiàng)“高精尖”博士后科技創(chuàng)新項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)齊聚杭州，經(jīng)過一番激烈角逐，來自中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司（簡稱“華東院”）張棟梁團(tuán)隊(duì)的《大型風(fēng)電免灌漿裝配式超高鋼-混組合塔架關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用》項(xiàng)目摘得桂冠。

作為全球清潔低碳能源、水資源與環(huán)境建設(shè)的引領(lǐng)者，中國電建始終將打造具有全球競爭力的世界一流企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，融入到建設(shè)美麗中國的宏偉使命中，聚焦“水、能、砂、城、數(shù)”核心優(yōu)勢，集成“投建營”全產(chǎn)業(yè)鏈一化優(yōu)勢，在清潔能源發(fā)展、低碳城市建設(shè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)升級、培育壯大戰(zhàn)略性新能源產(chǎn)業(yè)上下功夫，以生態(tài)底色描繪發(fā)展綠色，用責(zé)任擔(dān)當(dāng)踐行初心使命，描繪出了一片姹紫嫣紅、壯美秀麗的綠色畫卷。

企業(yè)發(fā)展的方向，就是電建青年奮斗的方向。

從業(yè)以來，張棟梁扎根新能源風(fēng)電領(lǐng)域，不斷突破創(chuàng)新、追求卓越，入選浙江省領(lǐng)軍人才、“杭州市高層次人才特殊支持計(jì)劃”和“中國電機(jī)工程學(xué)會青年人才托舉工程”，主持多項(xiàng)博士后、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)科研課題，榮獲國務(wù)院國資委中央企業(yè)青年崗位能手、電建集團(tuán)十大杰出青年提名獎(jiǎng)、全國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)優(yōu)秀博士后、中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會創(chuàng)新人才獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)，并獲5項(xiàng)省部級科技進(jìn)步獎(jiǎng)和2項(xiàng)省部級專利獎(jiǎng)。

“對工程常懷敬畏之心”是浙江華東新能科技有限公司董事、總經(jīng)理張棟梁在采訪中多次提及的一句話。這位眼中有光、心中想做事、手里能成事的青年科技工作者，正在他熱愛的新能源領(lǐng)域，矢志創(chuàng)新，篤定前行。

從無到有開拓全新市場

張棟梁的家鄉(xiāng)在浙江東陽，2007年，他考入華中科技大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)，本科畢業(yè)后，獲得了免試保送直攻博士學(xué)位的資格。在武漢度過了十年的時(shí)光后，2017年，張棟梁博士畢業(yè)。經(jīng)過層層面試遴選，他進(jìn)入華東院博士后科研工作站，開展新能源領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)。

入職伊始，張棟梁主要從事博士后科研工作，與大連理工大學(xué)海岸和近海工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合培養(yǎng)，主要負(fù)責(zé)新能源海上風(fēng)電領(lǐng)域大型海上電氣平臺的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作。與博士期間主攻的陸上特高壓大跨越輸電塔線體系覆冰導(dǎo)線舞動(dòng)課題不同，博士后期間，他的主要研究方向轉(zhuǎn)變?yōu)榇饲皫缀跷丛娅C的海洋工程領(lǐng)域。由于缺乏相關(guān)的專業(yè)知識儲備，在跨研究領(lǐng)域進(jìn)入海上風(fēng)電板塊后，他一方面要面臨實(shí)際工程設(shè)計(jì)生產(chǎn)任務(wù)的進(jìn)度需求，另一方面還要結(jié)合具體工程問題開展針對性的研究工作，這就需要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)惡補(bǔ)海工領(lǐng)域的專業(yè)知識，以滿足崗位職責(zé)需求。

“以前在學(xué)校里做的理論研究工作，很多沒有機(jī)會經(jīng)歷實(shí)際的工程檢驗(yàn)，難免有些‘紙上談兵。”張棟梁深刻理解到，對工程的敬畏之心，是結(jié)構(gòu)工程師的職責(zé)根本。當(dāng)看到自己的一項(xiàng)項(xiàng)科研成果和一張張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙?jiān)诰唧w工程項(xiàng)目中落地時(shí)，內(nèi)心也由最初的忐忑，轉(zhuǎn)為見證實(shí)際工程長期安全穩(wěn)定運(yùn)行后的自豪。

2018年，國內(nèi)陸上風(fēng)電補(bǔ)貼退坡，傳統(tǒng)風(fēng)電資源好的地方逐步被開發(fā)殆盡，華東院憑借在新能源領(lǐng)域深耕多年的行業(yè)敏感性，預(yù)判未來風(fēng)電開發(fā)將逐步向大單機(jī)容量、長葉片和高塔架方向發(fā)展以達(dá)到降本增效。張棟梁介紹，華東院在前期承擔(dān)的風(fēng)電場勘察設(shè)計(jì)和總承包業(yè)務(wù)中，均逐步開始涉及高塔架領(lǐng)域?！皯?yīng)用更大單機(jī)容量的風(fēng)電機(jī)組，可以降低風(fēng)電場建設(shè)中征地、道路、集電線路的綜合造價(jià)；采用更長的葉片，可以顯著提高葉輪的掃風(fēng)面積；提升塔架的高度，可以捕獲更高空化的優(yōu)質(zhì)風(fēng)能資源，三管齊下，可顯著提升發(fā)電效率，滿足補(bǔ)貼退坡后的電價(jià)要求?！憋L(fēng)電技術(shù)大型化、高空化發(fā)展在降本增效的同時(shí)，也給其重要支撐結(jié)構(gòu)——塔架帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。

張棟梁還沒出站，就已經(jīng)牽頭開展對陸上風(fēng)電高塔筒領(lǐng)域的研究，這就意味著，他博士后期間要承擔(dān)兩個(gè)課題?！皟蓚€(gè)課題，一方面關(guān)系到自身能否如期完成海上風(fēng)電博士后研究課題并順利出站，另一方面，關(guān)系到陸上風(fēng)電高塔架領(lǐng)域時(shí)不我待的研發(fā)緊迫性以及企業(yè)業(yè)務(wù)布局。”兩手都要抓，兩手都要硬，兩個(gè)課題都要快出成果，攻克行業(yè)痛點(diǎn)，形成整體解決方案。

經(jīng)過對行業(yè)同類競品的多維度調(diào)研，超高輪轂高度的柔性全鋼塔筒，和灌漿濕連接的鋼-混凝土組合式塔筒均存在不同程度的安全、成本及施工效率缺陷，應(yīng)用場景受限?！叭魏我粋€(gè)產(chǎn)品，如果不具備降本增效的優(yōu)勢，市場是不會選擇它的?！睆垪澚禾岢?，把綠色裝配式建筑理念首次推廣應(yīng)用至新能源風(fēng)電領(lǐng)域，創(chuàng)造性提出免灌漿干式連接分片預(yù)制裝配式混塔理念。

“縱觀行業(yè)發(fā)展歷史，風(fēng)電機(jī)組塔架經(jīng)歷了三次重要‘革命，第一次是材料變革，由傳統(tǒng)的鋼制塔筒向現(xiàn)澆式鋼-混組合式塔筒轉(zhuǎn)變；第二次是生產(chǎn)方式變革，由現(xiàn)澆式鋼-混組合式塔筒向灌漿濕連接預(yù)制式混塔轉(zhuǎn)變；第三次是裝配方式變革，由灌漿濕連接混塔向免灌漿干式連接混塔轉(zhuǎn)變。以前沒人敢想，像地鐵管片這樣豎向積木式拼裝的混凝土塔筒可以作為大型風(fēng)電機(jī)組的核心支撐結(jié)構(gòu)。塔筒是風(fēng)電機(jī)組的‘脊梁柱，其重要性不言而喻?！碑?dāng)時(shí)，免灌漿干式連接混塔對于整個(gè)行業(yè)而言，無概念、無標(biāo)準(zhǔn)、無工藝，屬于技術(shù)空白區(qū)。

“在無概念的狀態(tài)下，發(fā)明免灌漿混塔全結(jié)構(gòu)體系；在無標(biāo)準(zhǔn)的背景下，搭建混塔設(shè)計(jì)體系；在無工藝的前提下，開發(fā)混塔建造體系?！边@是張棟梁混塔團(tuán)隊(duì)的“三步走”布局。歷時(shí)半年多，當(dāng)免灌漿干式連接混塔的雛形慢慢展現(xiàn)在人們眼前時(shí)，困難挑戰(zhàn)才剛剛開始。

峰回路轉(zhuǎn)后一往無前

任何一個(gè)新產(chǎn)品，從概念設(shè)計(jì)到首臺樣機(jī)的應(yīng)用，都會遇到行業(yè)認(rèn)可度的巨大挑戰(zhàn)，這從“0”到“1”的第一步最是艱難。

為了加快科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的進(jìn)程，張棟梁決定雙管齊下，在僅有概念設(shè)計(jì)的階段就積極開展對客戶的宣傳和推介，同步開展理論研究、工藝試驗(yàn)驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)鏈的整合。他坦言：“新興市場很大、變化也很快，把所有問題弄清楚后再去向業(yè)主推廣，難免會錯(cuò)失良機(jī)。”但在樣機(jī)推廣階段，業(yè)主對免灌漿干式連接混塔作為風(fēng)電機(jī)組核心支撐結(jié)構(gòu)的安全性問題存疑?！耙慌_輪轂高度140m的風(fēng)電機(jī)組，相當(dāng)于約150輛轎車放置在近50層樓高的懸臂塔筒上，且在機(jī)組20年服役期內(nèi)無時(shí)無刻不在承受著壓-彎-剪-扭耦合的復(fù)雜動(dòng)態(tài)載荷，技術(shù)挑戰(zhàn)巨大。”他形象地介紹道。

為了把樣機(jī)推廣出去，邁出混塔團(tuán)隊(duì)科技成果轉(zhuǎn)化的第一步，2019年上半年，張棟梁背著一摞厚厚的資料一直奔波在全國各地，半年飛了近10萬公里，終于在當(dāng)年9月憑借技術(shù)和施工組織方案的優(yōu)越性，團(tuán)隊(duì)成功中標(biāo)了第一個(gè)混塔項(xiàng)目——湖北應(yīng)城有名店風(fēng)電項(xiàng)目。該項(xiàng)目安裝32臺單機(jī)容量2.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，輪轂高度140m，總裝機(jī)容量80MW，直接實(shí)現(xiàn)了“從0到批量”的跨越。

張棟梁深知這個(gè)項(xiàng)目的分量和來之不易——這是華東院混塔板塊第一次從傳統(tǒng)勘察設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)，向成品輸出的綜合性業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的首個(gè)項(xiàng)目，同時(shí)也是國內(nèi)首個(gè)免灌漿裝配式混塔工程、華中地區(qū)首個(gè)140m級混塔工程，標(biāo)志著國內(nèi)免灌漿干式連接混塔產(chǎn)品從無到有的突破。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)做“第一個(gè)吃螃蟹的人”，敢于啃“硬骨頭”，深入探索技術(shù)空白區(qū)，逐一攻克了結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新、設(shè)計(jì)體系搭建和建造體系開發(fā)等方面的系列技術(shù)難題并在實(shí)際工程中應(yīng)用。

在項(xiàng)目現(xiàn)場，爬塔筒是張棟梁時(shí)常要做的事?！盀榱藢?shí)地檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性和施工的規(guī)范性，充分保證混塔的安全性，還是要到現(xiàn)場、去一線實(shí)操總結(jié)。”對于有些恐高的他而言，“每次上下塔筒都不敢往下看，看了深不見底的塔筒之后腿腳發(fā)軟”。在幾乎垂直的爬梯上，一爬就得30分鐘，累了也只能通過安全繩掛在梯子上休息片刻。這一上一下，手上就會磨出水泡，但他總是現(xiàn)場爬塔筒次數(shù)最多的技術(shù)人員。通過長期與施工一線工人的對接，他對整個(gè)混塔產(chǎn)品的施工可操作性有了更直觀的認(rèn)知和總結(jié)，也為后續(xù)產(chǎn)品的技術(shù)更新迭代奠定了實(shí)踐基礎(chǔ)。張棟梁坦言：“嚴(yán)謹(jǐn)和對工程的敬畏，是結(jié)構(gòu)工程師的根本。一項(xiàng)好的工程，必然是設(shè)計(jì)和施工緊密融合的成果，對于首次應(yīng)用的非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品尤為重要，因此我們團(tuán)隊(duì)都把這個(gè)產(chǎn)品當(dāng)做孩子一樣來看待，不希望在任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)任何問題，團(tuán)隊(duì)成員也前赴后繼地前往項(xiàng)目施工一線開展技術(shù)服務(wù)工作，力保工程安全穩(wěn)定建設(shè)?！?/p>

2019年12月26日，應(yīng)城項(xiàng)目首臺混凝土塔筒剛吊裝完成，還未施加預(yù)應(yīng)力鋼絞線，整個(gè)結(jié)構(gòu)處于無預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的不利工況。當(dāng)天晚上，項(xiàng)目所在地突發(fā)4.9級地震，震源中心離塔筒僅5公里，當(dāng)?shù)睾芏嗝穹俊⒌缆范急坏卣鹌茐?。雖然在項(xiàng)目前期，團(tuán)隊(duì)做了大量施工工況的計(jì)算復(fù)核及預(yù)防措施，但當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，團(tuán)隊(duì)成員還是在心里都捏了一把汗。地震當(dāng)晚，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)第一時(shí)間驅(qū)車沖上山，“有種‘出師未捷身先死的感覺?！碑?dāng)趕赴現(xiàn)場看到塔筒還穩(wěn)穩(wěn)屹立在那里、巋然不動(dòng)的時(shí)候，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)?wèi)业缴ぷ友鄣男牟鸥曳畔?。次日，他們對塔筒進(jìn)行了全方位的檢測，未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)沉降、混凝土塔筒開裂、崩落、傾斜等情況，塔筒結(jié)構(gòu)完好無損?！斑@是一次來自大自然的真實(shí)考驗(yàn)，在振動(dòng)臺試驗(yàn)中反而模擬不出來。這次意外，恰好驗(yàn)證了我們混塔產(chǎn)品的安全可靠性。”張棟梁說。

“整個(gè)應(yīng)城項(xiàng)目，我們傾注了非常多的精力，融入了非常多的情感?！表?xiàng)目期間，張棟梁背負(fù)著巨大的壓力，手機(jī)鈴聲永遠(yuǎn)調(diào)到最大，24小時(shí)隨叫隨到。2021年6月，整個(gè)項(xiàng)目在經(jīng)歷了地震、武漢新冠肺炎疫情、水災(zāi)等不利因素的影響下，所有參建方協(xié)同作戰(zhàn)，項(xiàng)目順利實(shí)現(xiàn)竣工。“每天都在創(chuàng)新，每天都在前進(jìn)，這個(gè)項(xiàng)目教會了我如何成為一名合格的結(jié)構(gòu)工程師，也再次教會我要始終對工程懷有敬畏之心?！敝两窕貞浧饋?，他仍難掩激動(dòng)。“在團(tuán)隊(duì)的協(xié)同努力下，2023年上半年，我們有幸在應(yīng)城中標(biāo)一個(gè)新的混塔項(xiàng)目，四年后又踏上這塊孕育著我們最初夢想的土地，不變的是初心，變的是我們更加從容的內(nèi)心和對技術(shù)本身的堅(jiān)定?！?/p>

邁出實(shí)干第一步后，張棟梁帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)“以戰(zhàn)養(yǎng)戰(zhàn)”，從客戶和市場需求出發(fā)，不斷深化升級平臺產(chǎn)品——河南虞城風(fēng)電項(xiàng)目是全球首批166m級免灌漿裝配式混塔工程，也是全球首個(gè)輪轂高度和葉輪直徑均突破160m的風(fēng)電工程，創(chuàng)下了當(dāng)時(shí)全球風(fēng)電領(lǐng)域葉尖最高高度記錄；黑龍江大慶風(fēng)電項(xiàng)目是國內(nèi)首批高寒地區(qū)免灌漿裝配式混塔應(yīng)用工程，首次將混塔應(yīng)用范圍拓寬至高寒地區(qū)……一個(gè)個(gè)精品工程，一步一個(gè)腳印踏實(shí)的足跡，讓張棟梁和團(tuán)隊(duì)逐漸提升了行業(yè)知名度，打造了華東院混塔良好的行業(yè)口碑。

推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)綠色變革

“新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)需要一群思想統(tǒng)一、毅力堅(jiān)定、專業(yè)技術(shù)扎實(shí)、能勇挑重?fù)?dān)的伙伴并肩前行，這樣的團(tuán)隊(duì)才能敢打硬仗、能打勝仗?！睆垪澚涸趫F(tuán)隊(duì)組建之初，對整個(gè)團(tuán)隊(duì)的分工布局、發(fā)展規(guī)劃及人員需求就有一個(gè)清晰的目標(biāo)，而團(tuán)隊(duì)組建本質(zhì)是一個(gè)雙向選擇的過程，通過和團(tuán)隊(duì)每位成員深入且坦誠地交流，彼此交換想法，最終大家決心一道前行，共同創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。經(jīng)過幾年培育，張棟梁的混塔團(tuán)隊(duì)已成為一支以青年高層次人才為主體，專注新能源領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品成果轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新創(chuàng)效團(tuán)隊(duì)。目前有團(tuán)隊(duì)成員近30人，其中博士后4人，碩士研究生及以上成員占比75%。

“近年來，隨著國家倡導(dǎo)‘央地合作發(fā)展新模式，我們以免灌漿干式連接混塔產(chǎn)品作為傳統(tǒng)混凝土制品行業(yè)新的投資引擎和帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展的增長靶點(diǎn)，牽頭在國內(nèi)多個(gè)省份打造了風(fēng)電混凝土塔筒預(yù)制高質(zhì)量生產(chǎn)示范工廠，積極推動(dòng)地方傳統(tǒng)混凝土制品行業(yè)的綠色變革，進(jìn)一步整合并延伸混塔下游產(chǎn)業(yè)鏈，增強(qiáng)產(chǎn)品生命力，從而實(shí)現(xiàn)混塔產(chǎn)業(yè)的快速和規(guī)?；l(fā)展。”截至今年，張棟梁帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)累計(jì)銷售混塔產(chǎn)品近1000臺，裝機(jī)容量近5000MW，銷售額達(dá)數(shù)十億元，實(shí)現(xiàn)了全國十多個(gè)省份的首個(gè)免灌漿混塔產(chǎn)品應(yīng)用，創(chuàng)下多個(gè)全球、全國第一。

綠水青山就是金山銀山，免灌漿干式連接混塔產(chǎn)品基于“裝配式建筑理念”，摒棄了傳統(tǒng)高污染、粗放型的游牧式預(yù)制廠生產(chǎn)模式，采用集約化預(yù)制廠生產(chǎn)模式，因地制宜，就地取材，降低資源消耗，減少戶外施工對生態(tài)環(huán)境的污染，節(jié)能減排，滿足綠色文明施工的要求。截至目前，全部應(yīng)用項(xiàng)目投產(chǎn)后可累計(jì)發(fā)出綠電約120億度/年，節(jié)約標(biāo)煤420萬噸/年，減排二氧化碳1050萬噸/年，具有十分顯著的環(huán)境和社會效益。

辛勤耕耘換來了累累碩果，張棟梁和團(tuán)隊(duì)在混塔板塊累計(jì)申請專利70余項(xiàng)，目前已授權(quán)發(fā)明專利10項(xiàng)（含美國專利1項(xiàng)）、實(shí)用新型專利42項(xiàng)、獲批商標(biāo)5項(xiàng)、工法5項(xiàng)、軟著4項(xiàng)……2022年上半年，相關(guān)成果經(jīng)中國科學(xué)院和中國工程院院士領(lǐng)銜的專家組鑒定，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。相關(guān)成果進(jìn)駐北京中關(guān)村科博會、浙江省首屆創(chuàng)新館、東盟博覽會、全國綠色低碳創(chuàng)新大會參展，榮獲央視新聞報(bào)道。與此同時(shí)，華東院作為聯(lián)合發(fā)起單位之一，成立了中國首個(gè)風(fēng)電混塔協(xié)會，促進(jìn)行業(yè)交流，共同發(fā)展。

為勉勵(lì)張棟梁及其團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)混塔領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和開拓引領(lǐng)作用，2021年11月，華東院成立了首個(gè)以個(gè)人名字命名的創(chuàng)新創(chuàng)效工作室——“張棟梁混塔工作室”，作為華東院混塔業(yè)務(wù)技術(shù)研發(fā)和市場推廣的戰(zhàn)略主推部門，繼續(xù)深化混塔產(chǎn)品平臺化研發(fā)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力。今年8月，在華東院“雙創(chuàng)”機(jī)制的培育下，華東院全資成立了以研發(fā)鋼-混凝土組合（混合）結(jié)構(gòu)系列產(chǎn)品為核心的獨(dú)立法人科創(chuàng)公司——浙江華東新能科技有限公司（簡稱“華東新能”），張棟梁任總經(jīng)理。

張棟梁介紹，“一塔兩海四步走，全棧全鏈全周期”是華東新能的發(fā)展規(guī)劃。我們團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步做好混塔產(chǎn)品的迭代創(chuàng)新，同時(shí)深耕新技術(shù)、聚焦新產(chǎn)品、探索新工藝、研制新裝備，始終從市場實(shí)際需求出發(fā)，致力于打造一家具有自主滾動(dòng)創(chuàng)新能力的多核驅(qū)動(dòng)型科技公司。未來，他期待把科技創(chuàng)新成果描繪在祖國大地、布局到五洲四海，在新能源這塊熱土上，引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)發(fā)展，做持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化的“追風(fēng)人”。

責(zé)任編輯 張惠清