范世望

2019年8月3日，上海市科委和啟明星聯誼會主辦了2019年第二次啟明星論壇。論壇上，來自上海電氣集團上海汽輪機廠有限公司的2019級星友范世望談到了當下正熱門的垃圾處理及相關的垃圾發(fā)電帶來的機遇。范世望在報告中一方面介紹了當今垃圾發(fā)電領域呈現的井噴式發(fā)展的機遇，更談到了井噴式發(fā)展下的垃圾發(fā)電業(yè)智能化運行水平低下以及對環(huán)境的影響，并由此切入了他所在的團隊在智慧垃圾發(fā)電領域的探索。這個題為“智慧垃圾發(fā)電的機遇和偶遇”的報告是那次論壇上引起較大關注的報告之一。吸引筆者的不僅是范世望的報告內容，還有他的神態(tài)，眉宇間、眼神中透出的光芒，那一刻讓筆者有驚艷之感，并由此記住了這位在上海汽輪機廠從事研發(fā)工作的年輕人，并在兩周后約訪了這位讓人過目難忘的星友。約訪范世望還有一個原因是他工作的上海汽輪機廠是上海重型工業(yè)的代表性企業(yè)之一，半個多世紀來這家企業(yè)曾創(chuàng)下過多項中國制造業(yè)第一的榮譽，前不久央視熱播的《大國重器》中不少鏡頭就是取自該廠。善解人意的范世望主動提出只要我們有時間，他愿意擔任向導帶我們參觀下廠史陳列館和汽輪機加工車間。

有信仰的父母成為人生重要的引路人

范世望1986年出生于商業(yè)氛圍濃厚的浙江溫州平陽縣的一個經商家族，父母做五金生意（他后來的岳父母一家也是當地人，經營家具生意），沉浮商海之艱難，與各色人等打交道之不易練就了溫州商家守望相助、積善積德、去惡揚善的為人為商之道，或許也因為此種背景，這里相當數量的家庭有宗教信仰的傳統，范家也不例外。

要說對范世望性格、人生觀和價值觀的形成影響最大的，無疑是他的父母。世望的父母是虔誠的基督教徒，經商是沒有休息日的，但在世望印象中，父親一到固定的時間點就會打烊關店參加禮拜禱告。年少的他也會隨父母參加這類活動。父母身上具有的生活有目標、人生有理想以及愿意傾注心力助困濟世，凡事講求誠信等特質，深刻影響了范世望的價值觀。

討論中，范世望并不諱言自己以上的生活背景，特別是有信仰的父母對自己的影響，談到已近年邁的父母在2018年終于有機會實現他們此生的夙愿——去一趟圣地耶路撒，他非常敬佩父母這種有追求、有理想的生活。當慢慢長大有了自己獨立的判斷后，范世望花了時間去了解不同的宗教文化及其教義，希望能在更理性、客觀的審視基礎上了解這些人類文化瑰寶的價值和真諦，范世望說，正是這樣一種求知和好奇心成為他在日后的求學、科研攻關之路上不斷探索、不斷學習的源動力。

認定能源環(huán)境方向為求學立業(yè)之本

2004年，范世望以優(yōu)異的成績考入浙江大學能源與環(huán)境系統工程專業(yè)。說起專業(yè)選擇，范世望說就是自己知道高考成績能被浙大錄取后，他到網吧查閱資料，把浙江大學所有的專業(yè)都分析了一遍后認定生物醫(yī)學和能源應該是人類未來的發(fā)展方向，這個判斷放到現在來說也并不過時。他最后根據自己的分數選擇了自己看好而又喜歡的能源與環(huán)境專業(yè)。

這個專業(yè)在找工作時很吃香，與范世望同專業(yè)的很多同學在2008年畢業(yè)后去了電廠和核電站。范世望找工作時拿到的第一個offer是在核電站做運維的工作。范世望介紹說，畢業(yè)那年在核電站的工作由于薪酬高、福利好，深受廣大應屆畢業(yè)生的歡迎。但最終選擇了上海汽輪機廠遞來的橄欖枝，是因為對上海大城市生活的向往，以及上汽廠提供的科研人員的工作崗位可以接觸到很多前沿的技術，且人力資源部負責人承諾小范，在職期間，單位會支持他繼續(xù)讀在職研究生，所以他也就安心地放棄了繼續(xù)深造的打算。就這樣，2008年范世望來到位于閔行、奉賢交界處浦江上游的上海汽輪機廠開始了他的職業(yè)生涯。

2008年，初到上海汽輪機廠報到時，范世望或許還不太清楚這家著名國企在老一代上海人心中的地位和分量，但是他趕上了這家重型裝備制造企業(yè)向數字化、智能化轉型的歷史機遇。初到廠里的那幾年小范跟著師傅，之后自己獨自到國內外的用戶那里提供性能試驗和現場問題處理等服務，國內他去過除西藏以外的其他所有省份，國外去過約旦、土耳其、印度等國。所到的地方大多條件比較艱苦，尤其在土耳其的那段日子，其服務的區(qū)域就在伊拉克、敘利亞、伊朗和土耳其四國邊界上，周圍的士兵都是持槍站崗的，晚上還能夠看到不遠處的炮火。范世望笑說自己也是冒著槍火，出去壯過膽的。

2013年，范世望考取上海交通大學動力工程專業(yè)的在職研究生。所謂在職研究生就是周一到周五工作，周六周日在交大上課，在差不多兩年半的時間里范世望沒有雙休日。交大這兩年半的研究生訓練不僅幫助范世望從本科生、工程師向科研型專家、高級工程師轉型，而且他還有幸結交了自己的導師成為自己人生道路上的良師益友。

2014年到美國Echogen公司考察

范世望的導師是一對伉儷——忻建華和葉春，他們是在渦輪機械領域有很深造詣的學者。兩位老師不僅教會了他如何做科研，如何系統性地完成科研項目以及如何培養(yǎng)科研思維，還把自己為人處世的經驗、團隊和項目的管理經驗都一一傳授于世望。每次上課前，范世望都會找到導師敞開心懷地聊聊自己的想法、工作上的問題、團隊的管理和規(guī)劃等等，導師在給予指導的同時也給予了他信心，這兩年多的收獲之大遠遠超出他的預期。

良師相助搭建國內首個新型電站試驗臺

2014年5月，范世望隨公司領導到美國Echogen公司進行考察，這家公司主要研發(fā)超臨界CO2為介質的循環(huán)動力發(fā)電設備。范世望介紹，從瓦特發(fā)明蒸汽機開始，經過幾百年的發(fā)展歷程，大部分能源動力裝備都是以水蒸汽為介質來驅動的。而超臨界CO2循環(huán)技術是一種比傳統蒸汽循環(huán)發(fā)電更為先進的能源動力循環(huán)方式。這種新技術的研發(fā)，美國目前走在世界的前列。美國能源部（DOE）從2000年后不斷資助該項技術的研發(fā)，目標是為核電站、太陽能光熱發(fā)電、余熱利用等研發(fā)下一代動力循環(huán)技術。Echogen公司就是處在這個領域前沿的一家企業(yè)。

讓上海汽輪機廠人動心的是超臨界CO2透平具有的優(yōu)良特性：其功率密度高，體積小，整個超臨界CO2發(fā)電系統的尺寸僅為蒸汽循環(huán)系統的1/30～1/10；由于尺寸小其成本可以大幅降低，初始投資比蒸汽循環(huán)系統低30%～40%，未來該項技術成熟，可以進一步降低該項技術的成本；熱效率高，應用于太陽能光熱可提升效率10%以上；系統結構簡單，輔助設備數量少；應用領域廣，煤電、核電、風電、太陽能都可以；另外由于CO2介質的特殊性（無毒，不可燃），其能源安全性也高。

范世望用了一個形象的比喻，如果說原來的透平設備有一間房間那么大，現在采用這種循環(huán)方式，設備就可以縮小到直徑像臉盆那么小的尺寸，長度和小桌子一樣長。如果該項技術應用于核電站，那么一座直徑約50米、高約40米的膠囊型核電站就可以供應一個中等城市的電力；應用在工業(yè)余熱中，則用四輛卡車運送的電站集成化模塊就可以裝配成一個可以解決8萬人用電的小型移動式電站?？梢哉f，這是一項顛覆性的技術，如果能實現的話，那么現有的能源結構可能會改變。美國對這項技術予以了大力支持，美國宇航局（NASA）、美國通用電氣（GE）等都參與到設備的研制中。范世望告知，2014年他們去過的美國Echogen公司就先后得到NASA的資助以及GE和西門子等大公司的資金投入，這兩年已經完成了整個試驗臺工程。但是在當時的國內，研究的人還很少，國家給予的支持力度也不大。

回到上海后，公司領導希望能開啟自己的超臨界CO2透平循環(huán)發(fā)電技術的研究工作，并讓范世望帶領一個小團隊負責技術攻關。該項技術的研究前期需要大量的試驗投入，范世望雖然已掌握整個試驗臺的運行參數，但是要把整個系統都搭建出來還存在相當大的難度，包括試驗臺的設計、建設和運行。在此過程中他把自己的想法和計劃跟導師作了許多次深入的探討，在對初始方案做反復修正后慢慢形成了一個可執(zhí)行的方案。在這期間，導師還為他帶來了很多資源，包括對接相關的技術專家，以及如何更好整合這些資源，以獲得來自多方的更多的支持?！懊看魏蛯熈耐?，我都覺得心很定。盡管當時很多人將信將疑甚至不接受這種技術，但通過這幾年不斷的奔走、尋找資源，跟所接觸的人普及這一技術觀念，中間經歷了太多的波折，但這個項目終于立起來了，現在這個項目已獲得足額的試驗臺搭建費用和樣機研制費用。取得的這些成績導師功不可沒?！?/p>

啃下設計、系統工具研發(fā)“硬骨頭”

2019年在工業(yè)透平推介大會上介紹工業(yè)透平智能化

到我們訪問范世望的時候，他們搭建的這樣一個試驗臺系統正在如火如荼地開展當中，“目前，我們的關鍵裝備已在設計制造中，試驗臺所需要的廠房也已騰挪完，正在進行基建工作和相關設備的采購。順利的話，我們自己的超臨界CO2透平試驗臺明年就可望投入使用。所謂事非經過不知難，我們請范世望也乘這個機會談談拿下這項技術的難點和不易在哪。范世望介紹說：“一方面對關鍵的設備和零部件要求很高，這對國家的基礎工業(yè)和設備制造水平是相當大的考驗，國內生產的零部件要么不符合要求，要么做不出來。如果所有的設備都從國外進口集成會輕松很多，但貿易戰(zhàn)當前，很多設備都在禁運名單中或是價格昂貴。同時我們也是希望能通過這樣的大項目把國內上下游企業(yè)帶動起來，生產出具有自主知識產權的設備。近兩年來，國內和我們合作的很多企業(yè)也在慢慢提升，從能用、夠用向高質量轉變，這種轉變已經導致一些國外壟斷企業(yè)降低價格與國內企業(yè)競爭?！?/p>

范世望談到的另一方面的不易在于試驗臺的設計。雖然與蒸汽作為介質的系統的工作原理一樣，但是CO2為介質的設計體系與蒸汽的設計體系差異很大，有很多技術瓶頸需要攻克。首先就是設計軟件的開發(fā)，目前我國70%的工業(yè)系統都需要系統仿真能力，但國內沒有一款這樣的軟件，均從國外進口。范世望他們基本上是從零開始開發(fā)系統仿真軟件。一開始他們提出來想自己開發(fā)時業(yè)界很多人覺得有點天方夜譚，但范世望和他的小伙伴們還是一點一點把這塊“硬骨頭”啃下來了。

2014年到2018年，范世望完成了設計工具的自主研發(fā)，并在原來的基礎上做了升級，形成了能適應CO2介質的軟件系統。不僅如此，他還進一步擴展到企業(yè)里其他系統工具，用自己研發(fā)的軟件工具替代了原來引進的一套軟件工具，就目前的運行情況來看是可行的、靠譜的?！霸瓉碇皇窍虢鉀QCO2系統仿真計算的問題，結果解決了仿真體系的自主創(chuàng)新建設問題，這套設計工具現在已成為企業(yè)的核心競爭力?！狈妒劳院赖卣f，“現在領導希望進一步把現有的整個設計體系都實現自主化、自動化和智能化?！?/p>

如果這些技術難題都攻克下來，那么預計到2023年，上海汽輪機廠就能夠作為CO2循環(huán)發(fā)電的核心設備供貨商，通過與其他部件的搭配就能形成一個個可移動的發(fā)電站。范世望說，未來的目標是能早日進入超臨界CO2循環(huán)發(fā)電領域核心設備全球供貨商和系統集成商的第一梯隊。

智能化服務推動轉型升級

除了以上傳奇性工作外，范世望還擔任了上海汽輪機廠新成立的產品數字化研究所的負責人。這個研究所的任務是落實產品數字化轉型以及智能運維、智能設計方面的研究。在范世望看來，數字化是智能化的基礎，所有的智能化都與數據有關，有數據且數據能流動才會有自動化再到智能化。

汽輪機總裝車間

范世望的啟明星課題就是研發(fā)智能電站，他以智能手機為例解釋說，智能手機的核心是有各種APP的應用，以滿足不同的需求，如果把智能手機的模式復制到電站上，理論上就能實現電站現場的各種智能化應用。本著這一理念，范世望帶領團隊今年在河南焦作沁陽一個1 000 MW的火電站現場安裝了一個大型“手機”，該電站運行的所有數據都存儲在這個“手機”里，現場演示效果表明，通過加載各種應用就可以隨時了解汽輪機關鍵部件的實時壽命；數據導入后能計算出最優(yōu)運行方式；數據異常時根據數據庫里的案例，及時找出問題進行維修，甚至在沒有出現問題時就能告訴你可能會出現哪些問題。顯然，這樣一種實時監(jiān)測、提前預警、智能化調整的動態(tài)運維系統能夠大大提高工作效率和經濟效益，也能使客戶的滿意度更高。可以說，這是未來智慧電站的一個雛形。

以垃圾發(fā)電為契機，推動制造業(yè)升級

范世望介紹，智能化服務的另一個應用場景是垃圾發(fā)電。由于國家在生態(tài)文明建設方面的整體考慮，今后垃圾焚燒將取代填埋成為垃圾處理的主要方式，加上這方面的政策刺激，今年的垃圾焚燒發(fā)電呈現井噴式發(fā)展。目前我國的垃圾電站有400多座，2019年將新建400座，五年內計劃再新增上千座垃圾發(fā)電站。一方面垃圾電站建設如火如荼，另一方面垃圾發(fā)電的效率卻很低（熱效率只有30%左右），仍是制約整個行業(yè)的瓶頸。通過范世望他們的系統技術創(chuàng)新和智能化手段可以將原來的熱效率提升10%，但是由于國家在垃圾處理方面有補貼，因此垃圾處理企業(yè)并不愿意再出錢去做智能化升級改造。于是，上海汽輪機廠正在探索新的商業(yè)模式，為垃圾發(fā)電助力，主要通過兩種方式實現智能化升級：一是合同能源管理方式，公司提供新設備，采用電量收益分成模式；二是對于在役的設備，通過就地部署一套裝載智能運維功能模塊的軟硬件設備，實現效率和服務的顯著提升。如果這樣的商業(yè)模式能走通的話，今后這些智能化服務將會擴展到其他行業(yè)，上海汽輪機廠也將實現從設備供應商到能源系統服務商的轉型。

如今，把桂林陽朔打造成一個垃圾發(fā)電的示范基地的大型項目正排上日程，不久的將來，陽朔的垃圾發(fā)電站將為這個著名旅游景點再添一處標志性景觀和科普教育基地，帶給人們關于智慧垃圾發(fā)電的全新理念。

看好范世望，看好新一代上海汽輪機人

差不多三個小時的時間里，范世望讓我們大致了解了他和他的團隊在傳統電站向效能更高的新型CO2介質循環(huán)能源動力系統轉型，并帶動工業(yè)軟件的自主化進程和推動智慧垃圾發(fā)電及電站智能化升級等等方面卓有成效的創(chuàng)新故事，細細想來真是干貨滿滿，稍加鋪陳，以上所述的每一個故事都可以成為一個生動的創(chuàng)新案例。聽著這些變不可能為可能的故事，望著氣定神閑中娓娓道來的范世望，筆者又一次感受到一個有信仰、有追求、想做事又能做事的年輕人能煥發(fā)出多大的能量！

采訪結束后，范世望帶我們參觀了上海汽輪機廠的企業(yè)文化中心和汽輪機生產制造車間，這里也是中央電視臺制作的高清紀錄片《大國重器》的取景拍攝場地。高達數十米的廠房，許多工位上都有巨型機床在加工部件，行車在吊裝加工部件，更多的汽輪機部件在裝箱，工人不多，車間里沒有機油味道，更少見油膩。任何一個想要感性知道如今的裝備制造業(yè)現狀，想感受工匠精神的人建議可以來這里感受一下。而我們從上海汽輪機廠的發(fā)展中看到了這家60多年來秉持踐行“精益求精、一絲不茍”為立業(yè)之本的大型國企的奮進之路。如今，這樣一種企業(yè)理念傳承到了更多像范世望這樣的年輕的上海汽輪機人身上。通過以上范世望的采訪，相信大家會認同：上一輩汽輪機廠人的工匠精神不僅會得到傳承與延續(xù)，而且將被賦以更多的具有當今時代創(chuàng)新的內涵。看好范世望，看好新一代上海汽輪機人。