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用自然能“提水”,澆出“幸福地”
2024-06-03

專(zhuān)訪(fǎng)四川省機械研究設計院(集團)有限公司副總工程師廖功磊

用自然能“提水”,澆出“幸福地”


來(lái)源:環(huán)球人物網(wǎng)  作者:蔡曉慧

“我們祖輩幾代人的愿望今天終于實(shí)現了?!?023年5月30日,四川攀枝花金沙江大峽谷太陽(yáng)能提水泵站試通水,仁和區平地鎮迤沙拉村村民毛光亮,看著(zhù)7000米開(kāi)外的金沙江水,順著(zhù)碗口大的管道奔涌而出,無(wú)比激動(dòng)。自此,大家再也不用大老遠去拉水,再也不用為農田用水成本上漲犯愁了。

作為該項目的技術(shù)咨詢(xún)指導首席專(zhuān)家,天府科技領(lǐng)軍人才,四川省機械研究設計院(集團)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“川機集團”)副總工程師廖功磊,看到出水的那一瞬間,更是濕了眼眶。他雖已親歷過(guò)上百個(gè)太陽(yáng)能提水泵站的成功通水,但迤沙拉的這個(gè)泵站,其項目要求、其施工難度,前所未有——試水工期只有40余天,需要讓高差超千米的山下水流入山頂居民的農田中。成功通水的那一刻,意味著(zhù)國內超“雙千”的“小流量、高揚程、大功率”太陽(yáng)能光儲泵站技術(shù)不再空白,意味著(zhù)農民可以“向水要地”。

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廖功磊

面對省上的肯定、媒體的積極報道,在農業(yè)機械行業(yè)已走過(guò)32年研發(fā)路的廖功磊很平靜,他說(shuō),“這本身就是科技工作者該做的事兒?!?/p>

讓江水逆流千米到山巔

迤沙拉村,地處川滇交界,歷史人文資源豐厚,被譽(yù)為“天下彝家第一村”。迤沙拉是彝語(yǔ),意為“水漏下去的地方”,“缺水、不存水”是這里鮮明的標簽。迤沙拉村內無(wú)天然河流來(lái)水,年平均降水量遠抵不過(guò)蒸發(fā)量,近年來(lái),受干旱天氣影響,灌區用水矛盾加劇,迤沙拉大片耕地因缺水撂荒??蛇@里又能見(jiàn)到豐富的水資源,望著(zhù)山下奔涌而過(guò)的金沙江,村民們總盼著(zhù),啥時(shí)候能讓農田飽飽地“喝”上水。

2022年底,一則好消息解了村民的憂(yōu)愁:省、市、區三級聯(lián)動(dòng),預計投資2800余萬(wàn)元,以金沙江為取水水源,以“光伏+儲能”為動(dòng)力源,實(shí)施金沙江大峽谷太陽(yáng)能提水泵站工程建設,有效解決迤沙拉村的生產(chǎn)用水難題。

“那時(shí)候快過(guò)春節了,要求我們春節后立即進(jìn)行工程可行性研究評審?!苯拥诫娫?huà)的廖功磊,彼時(shí)心里已經(jīng)提前緊張了起來(lái):要建一個(gè)功率超1000千瓦,揚程超1000米的太陽(yáng)能光儲泵站,難度很高,國內并無(wú)先例。

春節后實(shí)地勘察時(shí)遇到的種種情況,印證了廖功磊當時(shí)心中的不安,“項目區域內根本沒(méi)有路,踏勘翻山時(shí)大部分路段需要手腳并用,一位老專(zhuān)家差點(diǎn)摔到懸崖下去,想想都后怕”,到了晚上,一行人在附近村落的民宿落腳,窗外凌厲的風(fēng)聲簡(jiǎn)直讓人膽寒,“那風(fēng)聲真的就像電視劇里演的鬼哭狼嚎那般?!?/p>

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廖功磊(右二)在金沙江大峽谷太陽(yáng)能提水泵站工程建設現場(chǎng)

為趕在春旱前完工,廖功磊與團隊成員將可行性研究評審壓縮在了3周內,報批后便緊鑼密鼓進(jìn)入后續項目建設管理程序。4月中旬,當正式進(jìn)入施工階段,更多的難題接踵而至:項目揚程大于1000米,因流量和轉速限制,市面上沒(méi)有現成的水力模型;項目裝機需超過(guò)1000千瓦,單機功率達400千瓦,市面上沒(méi)有現成的逆變控制機組裝備;部分施工段山坡陡峭,人都站不直,更無(wú)法將單根700多斤的鋼管及其鎮墩用的砼拉上去……加上那仿佛要將人烤出油的高溫天氣,這一切似乎都在宣告這個(gè)項目的“不可完成性”。

每每被這些難題困擾到焦慮時(shí),廖功磊總會(huì )想起在迤沙拉村內遇到的一幕,“村民們?yōu)榱私o地澆水,需要開(kāi)著(zhù)拖拉機去幾公里外的一個(gè)取水點(diǎn)買(mǎi)水,其中一人的拖拉機爛得和廢鐵一樣,還在開(kāi)。村民和我念叨最多的一句話(huà),就是有水就好了?!?/p>

所以,即使在最難的時(shí)候,廖功磊與團隊都沒(méi)有想過(guò)退卻。既然存在技術(shù)空白,那就去填補,既然施工條件差,那就想盡一切辦法克服。

為攻克核心技術(shù),廖功磊走遍江蘇、天津、安徽三省,聯(lián)合當地優(yōu)秀光伏泵機企業(yè)共同研發(fā),加班加點(diǎn),最終造出了能滿(mǎn)足項目所需的泵葉輪,“它可謂是整個(gè)泵站的心臟,有了它,就能給光伏泵提供源源不斷的動(dòng)力?!绷喂诮榻B,太陽(yáng)能光儲泵站機組的單機功率經(jīng)研發(fā)也達到了400千瓦以上,“跨越了行業(yè)內單機功率315千瓦的分水嶺”。

施工現場(chǎng)遇到的難題也隨著(zhù)“陸+空的作戰模式”迎刃而解,“在陡坡段,我們想到了用單軌車(chē)拖著(zhù)鋼管上山,鎮墩的澆筑材料則通過(guò)無(wú)人機運到坡上,現場(chǎng)拌制澆筑?!绷喂谡f(shuō),如果不是多年的經(jīng)驗積累,一時(shí)半刻還想不出來(lái)這種“妙招”。

隨著(zhù)重重難題的逐個(gè)攻破,金沙江大峽谷太陽(yáng)能提水泵站工程也走向了成功。俯瞰全貌,金沙江水經(jīng)過(guò)泵站加壓,鉆入7000余米宛若游龍的輸水管道,一路逆流至山巔,順著(zhù)原有的灌區管網(wǎng),分頭流入迤沙拉村村民的農田。

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金沙江大峽谷太陽(yáng)能提水泵站的動(dòng)力源為太陽(yáng)能

山下取水口連片的光伏板昭示著(zhù)該項目的綠色節能環(huán)保,“為了不浪費太陽(yáng)能,我們同時(shí)建設了太陽(yáng)能儲能系統,收集過(guò)剩能量,實(shí)現‘能’盡其用?!绷喂谡f(shuō),比起傳統機電泵站,太陽(yáng)能光儲泵站能夠節省一半以上用水成本。

值得一提的是,該項目基于5G技術(shù)開(kāi)發(fā)的智能化操控輸水灌溉系統,還可實(shí)現自啟自停、智能清洗、自動(dòng)計量、掃碼計費,降低運行維護成本和水費負擔。

而今,項目通水已經(jīng)過(guò)去了一年。一年間,日均852立方米的金沙江水綠了迤沙拉上千畝的農田,也滋潤著(zhù)百姓的心田。

廖功磊在手機上看到迤沙拉的最新航拍,說(shuō)不上來(lái)的高興,“攀枝花有得天獨厚的光照和土壤條件,農田附加值高,‘喝上水’的農田能夠帶富一方百姓?!?/p>

“躍了龍門(mén)”的大學(xué)生回到田間地頭

金沙江大峽谷太陽(yáng)能提水泵站工程成功的背后,投射著(zhù)廖功磊走過(guò)的32年科研路。

1992年,即將從西華大學(xué)水力機械專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的廖功磊,因學(xué)習成績(jì)優(yōu)異,被四川省農業(yè)機械研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“農機院”)挑中了,“那個(gè)年代,我們是講服從分配?!蹦菚r(shí)的廖功磊還并不清楚農機院具體是干什么的。

當懷揣對未來(lái)無(wú)限的憧憬到了農機院的時(shí)候,廖功磊傻了眼,“這不就和農村一樣嗎,兩邊還都是麥地、油菜地?!惫卉?chē)駛過(guò),揚起的灰塵沾了他滿(mǎn)身,陣陣懊惱從心底溢了出來(lái),“那時(shí)候大家覺(jué)得考上大學(xué)就能躍了龍門(mén),徹底離開(kāi)農村那樣落后的地方?!笨蓻](méi)成想,最終還是回到了田間地頭。

工作了幾年后,1997年,廖功磊被派去日本研修一年,那里農業(yè)灌溉的自動(dòng)化程度讓他看了中國農業(yè)的差距,“我們還需要好幾個(gè)人守在提灌設備旁邊操作放水,而日本已經(jīng)實(shí)現無(wú)人化?!被貋?lái)后,廖功磊選擇沉下心,去縮小這樣令人心痛的差距。彼時(shí)四川2000多萬(wàn)畝耕地的機電提灌設備成為他書(shū)寫(xiě)“科技創(chuàng )新”文章的載體。

十余年的時(shí)間,三十余項專(zhuān)利從廖功磊與團隊成員的手下“飛出”,涵蓋機械設計、自動(dòng)控制、系統集成等多個(gè)環(huán)節,推動(dòng)一座又一座機電提灌設備實(shí)現了自動(dòng)化。

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廖功磊在提灌站更新改造現場(chǎng)調研舊照

時(shí)間一晃來(lái)到2010年,國內的機電提灌自動(dòng)化技術(shù)已基本成熟。廖功磊有一次陪領(lǐng)導出差調研機電提灌站,本以為一切如常,沒(méi)想到領(lǐng)導的一句話(huà),為他開(kāi)啟了新的科研方向?!爱敃r(shí)太陽(yáng)很大,領(lǐng)導說(shuō)這么大的太陽(yáng)為什么不能用來(lái)提水灌溉呢!”就是這一句話(huà),讓廖功磊萌生了做太陽(yáng)能提水泵站的想法,也隨之付出了十余年的時(shí)光。

“其實(shí)利用太陽(yáng)能提水的技術(shù),在八十年代就有行業(yè)前輩在做?!钡喂谙M梢愿迎h(huán)保,“無(wú)需電池做中介,直接讓太陽(yáng)能轉化成電力,為泵站運轉提供動(dòng)力?!?/p>

廖功磊與團隊夜以繼日地研發(fā),在第二年就迎來(lái)了階段性勝利——四川省首座太陽(yáng)能提灌站在寧南大花地成功出水了?!翱蛇€有很多問(wèn)題需要完善?!北局?zhù)精益求精的態(tài)度,廖功磊帶著(zhù)團隊成員不斷地在實(shí)踐中完善模型,2013年,太陽(yáng)能提水泵站技術(shù)基本成熟。接下來(lái),他們又花了五年時(shí)間制定行業(yè)和地方標準、不斷升級太陽(yáng)能提灌裝備。

2013至2023年,在四川農業(yè)和水利部門(mén)的倡導下,該項技術(shù)在全省得到積極推廣。省內建設的500多座太陽(yáng)能提水泵站中,有200多座閃現著(zhù)廖功磊的身影。而這也成為他與迤沙拉結緣的前提。如今,金沙江大峽谷太陽(yáng)能提水泵站的技術(shù),也正在被復刻,“為保障移民扶貧產(chǎn)業(yè),位于金沙江流域的涼山州會(huì )東縣和宜賓市屏山縣,花上億資金建了多個(gè)這樣的泵站,有一部分規模將超過(guò)迤沙拉的?!绷喂谡f(shuō)。

就在很多人以為廖功磊要歇歇的時(shí)候,殊不知,他又將目光放在了余壓水能上,“說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn),像是撿水能來(lái)用?!绷喂诮忉屨f(shuō),在有水落差的地方,就會(huì )產(chǎn)生水能,通過(guò)設計裝置,可以將其轉化為機械能,成為提水動(dòng)力。而這期間的勢能轉換不用一度電,不耗一滴油,是他繼太陽(yáng)能提水技術(shù)后又一“零碳提水”技術(shù)的新探索。

當前,該技術(shù)已應用至攀枝花西區的觀(guān)音巖引水工程管道上,多余余壓水將變廢為寶,轉換成機械能后可將金沙江的水成功提至西佛山高位水池中,彌補城鄉工程性、季節性缺水短板,助力攀枝花西區打造“山水靈秀”新城。

一路走來(lái),這個(gè)曾經(jīng)“躍了龍門(mén)”的大學(xué)生,看著(zhù)自己帶頭研發(fā)的一項項技術(shù)落入田間地頭,切實(shí)解決著(zhù)老百姓的生產(chǎn)用水難題,成為他們追尋美好生活的有力推手,心里是滿(mǎn)足的,當年站在農機院門(mén)口時(shí)所產(chǎn)生的那份懊惱,也早已煙消云散。

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廖功磊帶頭研發(fā)的余壓水能提水裝置

從機電提灌自動(dòng)化改造再到運用太陽(yáng)能、余壓水能等自然能,高效、節能、綠色、環(huán)?!蔀榱喂谧穼た萍紕?chuàng )新的內核,這同樣也是新質(zhì)生產(chǎn)力的底色。今年全國兩會(huì )后,新質(zhì)生產(chǎn)力討論的熱度一路飆升,與農田結伴多年的廖功磊,面對“如何推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力賦能鄉村振興”之問(wèn),有著(zhù)自己書(shū)寫(xiě)答案的方式,“我希望盡可能的多做些貢獻,不斷推動(dòng)排灌機械技術(shù)升級,助推農業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?!?/p>

“科研成果一定要落地,實(shí)現產(chǎn)業(yè)化”

在不斷追尋科技創(chuàng )新的道路上,如何更好地實(shí)現科技成果轉化,是廖功磊一直思考的問(wèn)題。

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廖功磊的辦公室堆滿(mǎn)了各類(lèi)提灌技術(shù)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍

2015年,川機院(現川機集團前身)拋出的橄欖枝,讓已過(guò)45歲的廖功磊看到了解決這個(gè)問(wèn)題的方向和底氣?!爱敃r(shí)川機院提出再造一個(gè)上市公司,重點(diǎn)培育流體機械產(chǎn)業(yè),這與我的老本行息息相關(guān)?!北疽炎谵r機院副院長(cháng)位置上的廖功磊,思索再三,最終選擇加入科研產(chǎn)業(yè)化之列。

“其實(shí)很多人不理解我人到中年為何選擇跳出舒適圈。但我想的是,科研成果一定要落地,實(shí)現產(chǎn)業(yè)化,這樣才能實(shí)現科技創(chuàng )新的最大效益?!绷喂诘南敕?,恰恰也是川機人的心之所向。

如今已是川機集團副總工程師的廖功磊,既承擔著(zhù)科研成果轉化的重任,也承擔了在市場(chǎng)上開(kāi)疆拓土的職責,“2021年川機集團劃轉四川產(chǎn)業(yè)基金后,金融活水的注入為我們推動(dòng)科研成果轉化提供了助力,也對我們的產(chǎn)值提出了要求,我們還需不斷加足馬力,讓更多科研成果落地生‘金’?!?/p>

當前,除了上述太陽(yáng)能光儲提灌和余壓提水技術(shù)的研發(fā)推廣外,廖功磊與團隊還在同時(shí)開(kāi)展空氣懸?。ù艖腋。└咚匐x心鼓風(fēng)機、智慧泵站裝備及永磁同步電機等流體技術(shù)裝備的市場(chǎng)開(kāi)發(fā),“科研成果落地并實(shí)現產(chǎn)業(yè)化后,不僅可以應用于農業(yè),還可延伸至石油化工、環(huán)保、食品等多個(gè)領(lǐng)域,市場(chǎng)前景廣闊?!?/p>

在科研創(chuàng )新路上摸爬滾打多年,廖功磊也總想著(zhù)有朝一日能把相關(guān)技術(shù)成果、經(jīng)驗進(jìn)行系統梳理,整編成教材,為更多后輩帶帶路,他說(shuō),“這是我退休前最大的愿望?!?/p>

說(shuō)著(zhù)對未來(lái)的規劃,廖功磊的目光轉向了辦公室墻上的四川省地圖,最近換了一幅新的,老的那幅已經(jīng)被他畫(huà)出了洞,“工作多年來(lái),我每去一個(gè)項目地,就會(huì )在上面做個(gè)標記?!睆谋钡侥?、從西到東,圈套著(zhù)圈,密密麻麻?!昂芏嗳艘詾闄C械設計人員坐在辦公室畫(huà)圖就好,其實(shí)不然?!痹诘貓D上有所標記的那些路途中,廖功磊曾遭遇3次大型車(chē)禍,每一次,車(chē)都直接翻了,“頸椎、腰椎這些地方都受過(guò)傷?!辈贿^(guò)談起這些,廖功磊只是一笑而過(guò),“危險總是難免的,工作還是要繼續干?!?/p>

采訪(fǎng)結束時(shí),廖功磊的手機上已擠滿(mǎn)了許多未接電話(huà)和未回信息,第二天,他的身影又將出現在趕往項目的路上……

(部分圖片由受訪(fǎng)者本人提供)

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