8月15日,由我国自主研发生产的世界首座3.4兆瓦LHD林东模块化大型海洋潮流能发电机组在舟山市岱山县秀山岛海域成功发电,其中率先下海的两个模块发电功率为1兆瓦
谁能想到,这个项目的投资人与总工程师林东,一度以“牛肉干大王”、杭州绿盛集团董事长而知名,他是“LHD”里的“L”;另两位是谁呢?“H”是美国南加州大学流体力学专家黄长征博士,“D”是美国新材料领域专家丁兴者博士
三人一起创办了美国联合动能科技有限公司,搞的正是海洋潮流能发电项目
黄长征博士是我们这篇文章的重点,因为他是金华人
1967年出生于东阳横店,1985年从东阳中学毕业,被西北工业大学提前录取,硕士毕业后到美国留学,随后在南加州大学担任研究科学家十多年
黄博士很低调,再三强调这个项目是团队合作的结果
他说自己身体不太好,正在美国养病,听到舟山传来喜讯,特别高兴
海洋潮流能是一种清洁能源,无论从能源还是环保的角度,都非常有前景
据了解,我国一半以上的潮流能资源在浙江,舟山占据了其中的96%
过去世界上规模最大的海洋潮流能发电站是英国的1.2兆瓦项目,而这次,我国3.4兆瓦模块化潮流能发电机组成功下海,已经是世界老大,而且潜力巨大
世界最大的“海底风车” 我国高度重视海洋清洁能源的开发利用,LHD这个项目也获得了国家海洋可再生能源资金资助和浙江省重大科技专项项目支持
根据设计,3.4兆瓦模块化大型海洋潮流能发电机组总成平台可抵抗16级台风和4米巨浪,深入海里的水轮机涡轮在月球引力变化产生涨潮退潮,潮流带动转轴传动,再通过增速变速系统驱动发电机组将潮流能转化为电能
和风车捕捉风能一样,在LHD模块化大型海洋潮流能发电机组中,水下涡轮机充当了“海底风车”的角色来获取“潮能”
当潮水袭来,海水的流动就推动水轮机转动起来,同时带动齿轮旋转,随后带动发电机运行,发电机产生的电能再通过电缆传到岸上,经过变流升压后汇入电网
发电机组并网发电后,年发电量可达600万千瓦时,相当于3000户人家一年的生活用电
未来可以做到单台总装机15兆瓦左右,一旦成功,绿色能源将从舟山海域源源不断而来,潮流能大规模开发将成为现实
“海底风车”之问 黄长征说:“虽然由于身体原因无法到舟山见证机组发电的历史时刻,但我激动的心情和团队成员们一样
LHD从南加州起步,到杭州落地,再到舟山下水,历经上万公里,跨越数年间,是我们这个留学生团队投入创新创业,回报家乡的一种方式
” 潮流能是什么?黄长征说,潮流能来源于月球、太阳的引力,是因潮汐涨落引起海水流动而产生的一种能量
潮流能很稳定,很有规律,甚至几点几分潮涨到多高都是可预测的,是一种高品质的绿色清洁能源
目前在研究开发的部分主要集中在岸边、岛屿之间的水道或湾口
潮流能作为清洁无污染的绿色可再生新能源,受到世界各国竞相追逐
3.4兆瓦是什么概念?过去世界上最先进、规模最大的海洋潮流能发电站是1.2兆瓦,由英国国家实验室和SEAGEN公司联合研发,2008年下海发电并网
目前,我们的这个是它的近3倍
如何实现发电?LHD这个形似火箭的发电机组,设备长70米、宽30米,平均高20米,重达2500吨
下海安装后,可安放7个发电机组模块,每个模块分别为3个0.6兆瓦机组和4个0.4兆瓦机组组成
LHD研发团队所发明的技术路径,是以水轮机涡轮集成的模式去突破海洋潮流能发电设备大型化的技术瓶颈
据统计,舟山海域潮流能可开发容量可达7000兆瓦,相当于三峡大坝装机容量的三分之一,储量丰富,前景可观
三剑客南加州论清洁能源 LHD的起步是从南加州开始的
有一天,浙江绿盛集团董事长林东来到美国,和丁兴者博士一起找到南加州大学的科学家黄长征,看到了他正在做的清洁能源实验模型,大家就谈起了清洁能源这个话题
在了解了这个模型的特点以后,林东提议在美国成立LHD联合动能科技有限公司,来加快清洁能源的技术研发
当时公司的三个创始人,澳大利亚留学生林东、美国流体力学专家黄长征博士、美国新材料领域专家丁兴者博士,这三个人的姓氏首字母合在一起,简称“LHD”
从实验室的科技创意到实际产品的设计定型,还要走很长一段路
2013年,黄长征就来到了杭州,和林东团队一起在千岛湖实验基地做各种水轮机的优化设计,并且在千岛湖湖面上做大量同比例模型的湖试
研发的过程历经了无数次技术挑战,最终研发成功“模块化大型海洋潮流能发电机组”
该项目包括总成平台系统、双向调节水轮机涡轮系统及传动系统、增变速系统及发电机组系统等15大系统,是我国完全自主研发解决潮流能装备大型化、实用化世界性技术难题的重大突破
该项目研发出拥有完全自主知识产权,申请了国内国际专利46项,其中基础发明专利都已获得授权,并都进入巴黎公约和PCT等国际知识产权保护体系
长征万里去留学 当记者从金华连线黄长征时,他自称是“张益民老师的学生”,张益民老师是谁?是黄长征在东阳横店读初中时的体育老师
在黄长征眼里,他是良师益友,对自己帮助很大,特别让人敬佩
黄长征告诉记者,那时候他个子不高,身单力薄,铅球、双杠等项目很具有挑战性,张老师就利用休息时间给他辅导,纠正他的动作,让他找回了信心
“那时候住在学校里,每天的伙食基本上是饭盒蒸饭加梅干菜尽管生活比较艰苦,但大家都觉得很有盼头老师们都尽心教书,学生们也用功读书,学习的氛围特别好
”考入东阳中学后,黄长征更是心无旁骛地埋头学习,并且找到了自己特别喜爱的学科——数学和物理
他就参加了数学和物理课外兴趣小组,还赶到义乌去坐火车,到心目中的大城市金华参加竞赛
“那是我第一次坐火车,乡下孩子第一次进城,那种强烈的冲击感到现在都还很清晰
” 1985年3月,读高三的黄长征正在准备高考,被老师叫到办公室
原来有两位西北工业大学的教授来招保送生,班主任和校长推荐了他
两位教授面试了他,出了几个题目,他全部做出来
西北工业大学很快发来录取通知,把他招进了本硕连读的教改班,让他5月去报到
“当时我还没来得及拿到东中的毕业证书呢”黄长征说 学了两年的共同基础课,第三年分专业
因为数学好,黄长征进了飞机系空气动力学专业,导师是我国飞机翼型设计专家乔志德教授
黄长征的硕士论文是飞行器跨音速空气动力学的数值计算,这篇论文很快由在北京的科技情报所作为中国航空科技文献出版发行
“我想继续学习,了解到东阳有个王惕吾留学基金会奖学金,资助东阳子弟到美国读书,但要求很高,必须是美国排名前25的大学
我就开始考托福、GRE,考得不错,申请了几所名校,普林斯顿大学、麻省理工学院、斯坦福大学都录取了
王惕吾留学基金会当年在北京请了一些知名专家做评审,据东阳中学刘宝剑校长后来转述,评委们在评审我的申请材料时还有过一番热烈的讨论
因为一方面,大家觉得把这么好的航空学生送到国外很可惜,更希望他留在国内
但另一方面,学生有这么好的留学机会,如果基金会不给予支持也不公平
最后大家都投了赞成票,给予我全额奖学金”讲这段经历的时候,黄长征语气中充满感激 1993年,黄长征去了美国普林斯顿大学第二年追随一位喜欢的教授来到加州大学5年后,黄长征拿到了加州大学机械与航空工程博士学位
后来,南加州大学的一位教授看了黄长征的博士论文,随即聘用了他
因为这位教授刚拿到一个很大的研究课题,他觉得黄长征的研究背景非常适合这个项目
这样,黄长征博士就开始了在南加州大学的研究生涯
想给祖国做个清洁能源项目 在南加州大学工作的十多年间,黄博士先后参与了波音公司,空中巴士,通用电气等公司的研究项目
其中有个课题是美国和韩国之间的国际合作项目,黄长征博士就有多次的机会去韩国出差
“每次去韩国出差,我都顺便回到国内看看亲人朋友
记得第一次回到中国,那时距我离开祖国已经有13年,中国变化很大,在机场一下子看到这么多国内的同胞,我竟热泪盈眶,眼睛里有泪水
”黄长征说,每次回国,他都注意到北方和南方都出现雾霾,空气的透明度不高,他就想着是否可以在清洁能源方面为祖国做一些事情
“我一边学习研究,一边开始做模型实验,因为从航空工程到清洁能源,很多方面也是跨学科跨领域的东西
后来林东到美国来,看到我的实验模型,就决定我们三人把这个创新的想法往前推,继续做深入研究
”黄长征把自己复杂的技术解释得很科普:“潮流能是由于太阳和月球的万有引力而引起地球表面海水的上下、水平运动,可以有两种方式利用,一种是潮汐能发电,就是潮起时拦个水坝,等落潮的时候就产生一个水位差,是势能,可以拿来发电
还有一种是潮流能发电,涨潮的时候外海的水哗哗哗涌向海岸,落潮的时候又哗哗哗流到外海去,这是海水流动的动能
我们利用的就是这种动能,捕捉潮涨潮落引起的流动动能,利用水轮机和发电机把这种动能转化为电能”
2014年底,黄长征在杭州做完所有实验和主要系统设计后,感到身体非常疲乏,于是决定离开杭州,回到美国调养身体
结果回美国后查出来需要动一个很大的手术,几乎失去生命
“是美国的医生挽救了我的生命,认识我的弟兄姐妹都一直为我流泪祷告
国内林东和团队其他成员,以及以前的老师同学也都来电来信关心慰问我,包括张益民老师也希望我尽快好起来
我心中充满感恩,感谢生命中的这些朋友”黄长征说
学技术要敢于跨领域 黄长征告诉记者,科学技术更新很快,尤其是在美国,所以必须一直学习
年轻人要敢于跨领域,不要怕,这样才能让自己处在新技术的前沿 他说,他希望自己的身体能够尽快恢复,以后也要多多锻炼身体身体健康最宝贵,是一切的基础
等身体好了,他还要继续做事情做研究,因为感觉还有很多创新的东西可以做,还有很多的想法想要去实现
让黄长征特别高兴的是,他这几天同时也在关注着东中校友潘建伟的量子卫星消息,“非常了不起,为潘建伟校友感到骄傲
他是东中87届的,我是85届的,所以我们有一段时间在东中一起学习
我非常高兴东中出了这么优秀的科学家,也希望国内出现更多高水平的科学家,把科技水平提高上去”
他说,在南加州大学期间,他遇到和接待过一些从东阳、金华去的年轻留学生,特别亲切
他希望这些家乡来的年轻学子们勤奋求学,学好本领,在各个领域出类拔萃,走上更大的舞台,回馈社会,回馈家乡
来源 |金华新闻网 作者|王健 方小强 编辑|陶亮 目前200000+人已关注加入我们