半世深耕煤电路,一肩担起绿能潮
——访国际发电领域最高奖获得者 冯伟忠

在20世纪中叶至21世纪初的中国,社会经历了巨大的变革与转型。这一时期,国家从封闭走向开放,经济从计划经济向市场经济转变,各行各业都在经历深刻的结构调整和技术革新。电力行业作为国民经济的重要支柱,自然也不例外。然而,在这个过程中,技术落后、资源浪费和环境污染等问题曾一度成为制约发展的瓶颈。
正是在这样的背景下,一位普通的发电厂学徒,凭借对知识的执着追求和对技术创新的不懈努力,逐渐成长为电力行业的领军人物、俄罗斯工程院外籍院士。他的职业生涯不仅见证了中国电力工业从追赶到引领的历程,更以其卓越的技术贡献和前瞻性的战略眼光,为中国乃至全球的能源转型提供了宝贵的经验和范例。
孤灯勤学启远征
1971年深秋,黄浦江畔寒意初起,16岁的冯伟忠站在吴淞码头,即将乘船前往崇明岛,开启他作为发电厂学徒的人生旅程。彼时的社会动荡未息,“读书无用论”弥漫城乡,学校停课、知识贬值,无数青年在迷茫中随波逐流。然而,在送别的路上,父亲的一席话如暗夜灯塔:“社会的不正常不会超过一代人。若你不想在20年后就被时代淘汰,现在就要坚持自学。”并在挥手告别时再次叮嘱:“小忠,记住了,看20年以后!”这句话,从此深深烙印在冯伟忠心中,成为他穿越时代迷雾的精神罗盘。
初入崇明发电厂检修车间热控仪表班,冯伟忠面对的是简陋的设备、匮乏的资料和几乎停滞的技术更新。但他没有被环境所困,反而将车间当作课堂,把每一台仪表、每一条线路都视为学习对象。白天他跟着老师傅拆装仪表设备、排查故障;晚上他在昏暗的灯下研读技术资料,抓紧自学数学、物理等基础知识,以及热控仪表和自动控制等专业课程。即使领导在大会上点名批判他“走白专道路”,他也不为所动,仍坚持自学,甚至躲在蚊帐里看书。这种近乎苦行僧式的学习方式,使得他学徒还没满师,就已成为了热控仪表专业的核心骨干。
而改变他人生轨迹的,是进厂后不久的一次赴杨树浦电厂参与机组拆迁的任务。在那里,他第一次见到将要拆迁的一台由美国GE公司于1916年制造的1万千瓦汽轮发电机组——仅这一台机组的容量,就相当于当时崇明电厂全部七台机组的总和,当听到电厂职工说,美国正在建设单机容量达一百多万千瓦(130万千瓦)的机组时,其受到的震撼是难以想象的。但是,年轻的冯伟忠没有退缩,反而燃起一股强烈的使命感。他暗下决心:“总有一天,我要建出世界最先进的电厂。”这份“不知天高地厚”的志向,正是源于他对国家落后的痛切感知与对技术尊严的执着追求。正是在这样的时代夹缝中,一位未来的电力巨匠悄然萌芽。

融通百艺破旧径
冯伟忠的技术创新,从来不是修修补补式的改良,而是一场基于深厚理论根基与一线实践洞察的系统性革命。他始终坚信,真正的工程突破必须打通专业壁垒,实现多学科融合。为此,他早年便主动打破“热控只管仪表”的思维定式,深入学习和钻研锅炉、汽轮机、电气乃至热力学、材料力学,电工学等一系列相关的基础知识。构建起覆盖电厂全链条的知识体系。这种“降维打击”式的能力,使他能在复杂系统中精准定位问题根源并能迅速找到解决方案。
1983年,崇明电厂14号机组煤耗高达570克/千瓦时,运行效率极低。该机组由一台2.5万千瓦背压式汽轮机拖带三台上世纪20年代的老式低压汽轮发电机拼凑而成,结构混乱、能耗惊人。面对这一“历史遗留难题”,冯伟忠没有沿用传统优化思路,而是大胆提出改变整个运行方式——通过重新设置蒸汽压降分配策略,实现系统级能效提升。这一方案在当时被视为“离经叛道”,但他凭借扎实的热力学理论与现场验证,最终不花一分钱,就成功将煤耗显著降低了5%。
为进一步大幅降低该机组的煤耗,冯伟忠又研究并策划了该机组的大规模技术改造。为最大限度的控制项目造价和缩短机组停机改造时间,他创造性的提出了在14号背压机的旁边加装一台3万千瓦的低压缸及发电机,替代原拖带的3台极其低效的老旧汽轮发电机,与背压机共同组成一台5.5万千瓦的双轴汽轮发电机组。然而,因为这是我国首台双轴机组,完全没有任何技术储备和经验。冯伟忠独立承担了该项目的两个关键研究课题:“双轴机的启动冲转与并网”和“双轴机的超速保护与控制”。从基础理论研究、物理建模、数学建模直到计算机编程及仿真计算等均独自承担,经数百个不眠之夜,克服了重重困难,最终按期完成,并根据研究计算结果及时调整了设计和运行方式。从而保障了项目的圆满成功,煤耗下降了惊人的20%,机组的可调性和安全性也大幅提升。
进入21世纪,他的技术创造力迎来爆发期。2002年,外高桥二期2台90万千瓦超临界(德国)引进机组工程,现场建设进度严重滞后。而若不能按期投产,将会严重影响上海的经济发展。临危受命的冯伟忠出任总工程师兼现场总指挥。他果断地调整了技术决策和指挥体系,将原来由万里之外的德国决策体系改为由他在现场直接决策。而外方专家们从一开始的怀疑,很快就变成了佩服,到后来遇到难题。会主动上门求教,并尊称“老师”。在项目中后期的安装和调试阶段,遇到了多起重大的技术难题甚至危机,如“水冷壁多处鳍片超宽”导致外方要求大规模返工;再如超出专家们认知的“临冲管爆炸”以及“空预器转子频繁断裂”导致机组负荷始终被限制在60万千瓦以下等,在众人(包括外方)感到束手无策甚至绝望时,冯伟忠总能运用其深厚的理论知识和数学能力,及时分析并求解出问题的本质,并提出巧妙的解决方案,最终,工期如期兑现。




而后的2005年起,在外高桥三期工程的2台百万千瓦一次再热超超临界机组的建设期间及2008年投产后,冯伟忠领衔开展了十多项国际首创的重大科技创新,如“弹性回热”“广义回热”“零能耗脱硫”等,解决了诸多世界难题,使机组效率和环保水平远超国际最先进水平。使中国在世界上第一次竖起了煤电标杆。2014年10月,外三电厂被国家能源局授予我国惟一的“国家煤电节能减排示范基地”。2015年,国际电力界权威杂志《POWER》授予外三电厂“TOP
PLANT(顶级电厂奖)”,这是继三峡电站后,我国第二个获此奖项的电厂。
基于冯伟忠在低碳环保方面做出的杰出贡献,2016年,他荣获了首届中国生态文明奖先进个人(中国电力行业及上海市唯一)和全国优秀科技工作者称号;同年,美国机械工程师协会ASME授予他“Prime Mover Award(最佳创新者奖)” (这是发电邻域年度全球唯一的最高奖,他也是该奖自1954年设立以来获此奖的唯一中国人)。
而后,他将外三电厂创新技术的升级版全面应用至华润曹妃甸二期2台百万千瓦一次再热超超临界机组,2019年投产后,机组效率和环保水平超越了外三电厂和同期已投产的所有二次再热机组,树起了世界煤电机组的新标杆。2020年,该项目也获得了“TOP PLANT(顶级电厂奖)”。
而应用其发明的“高温亚临界综合升级改造技术”,徐州华润电厂3号32万千瓦亚临界机组,2019年完成改造后,额定工况的供电煤耗大幅降至285克/千瓦时,超过了世界上所有的超临界机组,跨代与美国和日本各自排名第一的超超临界机组持平,引起了国内外的强烈反响。该机组还在当年完成了20%负荷的首例深度调峰认证,提前11年达到了科技部和国家能源局的2030年煤电科技发展目标之一。2020年,该项目也获得了“TOP PLANT(顶级电厂奖)”,并荣登《POWER》杂志封面。
2015年底,应用其发明的“高低位分轴布置技术”等一系列创新技术,安徽淮北平山电厂二期135万千瓦二次再热超超临界机组工程,被列为国家示范工程,2022年4月投产,额定工况的供电煤耗低达249.31克/千瓦时,在世界上一骑绝尘。虽然自2021年起,基于政治环境的原因,美国《POWER》杂志不再颁奖给煤电厂,但在看到该135万千瓦机组的成就后,极为震撼,破例颁给该机组“TOP PLANT(顶级电厂奖)”。



煤耗冠世立威名
冯伟忠的成就,早已超越单一企业的技术升级,上升为国家能源战略的重要支撑,并获得了极高的国际声誉。我国获得的5个“TOP PLANT(顶级电厂奖)”,其中四个都是他的作品。评委会特别指出:“冯伟忠教授通过一系列突破性技术创新,不仅重构了传统能源利用的理论框架,更在全球能源转型进程中树立了具有里程碑意义的实践典范。”
这一荣誉的意义远不止于技术本身。在全球气候治理日益紧迫的背景下,西方舆论常将煤电视为“高碳原罪”。而冯伟忠用事实证明,通过自主创新,煤电完全可以实现高效、清洁、灵活运行,成为支撑可再生能源发展的关键力量。他的技术成就为中国在国际气候谈判中赢得了宝贵的话语权。我们并非被动淘汰煤电,而是主动将其改造为低碳电力,并向零碳,甚至负碳的能源载体进军。这种“以我为主、技术自主”的战略定力,正是大国能源安全的基石。
更重要的是,冯伟忠的一系列创新技术已形成可复制、可推广的体系。从上海到全国,诸多电厂采用其技术方案后,煤耗普遍显著下降,年减碳量惊人。这不仅带来巨大的经济效益,更在全社会层面推动了“自身减碳和结构性减碳”理念的落地,这种务实而高效的路径,恰是中国式现代化在能源领域的生动体现。
躬身授艺继此声
作为上海申能电力科技有限公司首席专家,冯伟忠始终将人才培养视为与技术创新同等重要的使命。他深知,真正的技术传承不是照本宣科,而是在真实战场中锤炼思维、磨砺意志。
在他的言传身教下,一批兼具理论功底与工程经验的复合型人才迅速成长。他们不仅继承了冯伟忠的技术,更传承了他“敢为人先、实事求是”的科研精神。如今,这些“冯门弟子”已成为推动行业进步的中坚力量。冯伟忠常说:“一个人的创新终有边界,但一支队伍的创新可以改变一个行业。”正是这种开放、务实、即重理论,又重实践的带教哲学,让他的技术火种得以燎原。

三阶进化护清宁
站在五十余载从业经验的高地上,冯伟忠对电力行业的未来有着清醒而前瞻的判断。他坚决反对“一刀切”淘汰煤电的激进主张,认为这既不符合中国富煤贫油少气的资源禀赋,也不利于新型电力系统的安全稳定。在他看来,煤电的未来不是消亡,而是进化,是一场从“高碳电源”向“低碳—零碳—负碳”三位一体功能体的深刻转型。
首先,在降低机组煤耗(自身减碳)的基础上,通过深度调峰、智能控制与热电解耦技术等,煤电可成为支撑风电、光伏大规模并网的“灵活调节器”(结构减碳)。其快速启停与负荷跟踪能力,能够有效地平抑新能源的间歇性波动,保障电网频率稳定。其次,燃料替代是实现零碳的关键路径。冯伟忠高度关注“超级芦竹”一类的高产生物质能源的发展。英国Drax电厂的成功案例已经证明,大型燃煤机组完全可用生物质燃料实现零碳运行。最后结合碳捕集、利用与封存技术,煤电甚至可转变为“负碳工厂”——捕获的二氧化碳产生的“负碳指标”可交易给航空、航运等难减排行业,为全社会碳中和目标提供市场化解决方案。

在冯伟忠的构想中,未来的能源系统绝非“风光取代煤电”的简单替代逻辑,而是一个多能互补、协同优化的有机整体。煤电因其热电联产能力、转动惯量支撑、功率可调度性等不可替代特性,将在新型电力系统中扮演“压舱石”与“稳定器”的关键角色。而这一切的前提,是持续的技术创新与制度协同。即便在古稀之年突发急性胰腺炎住院期间,他仍心系团队,远程指导技术路线的优化。因为他深知,能源转型不是一场短跑,而是一场关乎国运的马拉松——而他,愿做那个始终举着火把、照亮前路的人。
从崇明岛上的懵懂学徒,到全球火电技术的引领者,冯伟忠用半个世纪的坚守与突破,诠释了何为“把论文写在祖国大地上”。他以赤诚之心践行着父亲“看20年以后”的嘱托,以科学之勇在无人区点亮火把。在能源革命的浪潮中,这位70岁的“老电力人”依然目光如炬——因为他深知,真正的爱国,就是做对国家、民族和人类未来真正有益的事。他的故事,不仅是一部个人奋斗史,更是一曲中国工程师自立自强、守正创新的时代赞歌。
来源:中国旅游