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勇闯柔性直流技术“无人区”

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—2022—
05/23
15:15:02
2022-05-23 15:15:02 来源:科技日报 记者 陈 瑜

  编者按 实施创新驱动发展战略,最根本的是要增强自主创新能力,最紧迫的是要破除体制机制障碍,最大限度解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。企业是创新的主体,是推动创新创造的生力军。国有企业特别是中央企业在实现科技自立自强的历史进程中责任重大、使命光荣。近期召开的中央深改委会议强调“推进国有企业打造原创技术策源地”,对国企创新提出明确要求。

  今天起,本报以系列报道的形式,讲述中央企业新时代的创新实践,展示他们强化科技创新、加快实现高质量发展的群体形象,为党的二十大胜利召开营造良好氛围。

  “张北的风光点亮北京的灯”,为北京冬奥会全部场馆提供100%绿色电力,对普通公众来说,诗意的表达背后,是名字很学术的柔性直流技术。

  “那时国内称之为电压源换流技术,国外管它叫轻型直流技术。”5月,国家电网有限公司(以下简称国家电网)智能电网研究院科技部副主任赵岩在接受科技日报记者采访时,回忆起17年前与柔性直流技术结缘的场景。

  当时,他还是一名刚考上国家电网中国电科院的博士研究生。

  “称谓没有统一,一个重要原因是当时技术刚起步。”赵岩解读。

  一套图纸技术转让费达数百万欧元

  上世纪末,风能、太阳能等间歇式可再生能源发电比重加大,给电网的安全可靠运行带来了巨大挑战,经济性更好的柔性直流输电技术便成为解决大规模新能源并网消纳问题的焦点。因为难度大,它也被誉为电力电子技术皇冠上的宝石。

  1997年,世界上第一个柔性直流输电试验工程建成投运。同期,我国也希望发展自己的柔性直流技术,但那时既缺技术,也缺人才。大家把目光转向从国外引进技术。

  2001年,现任国家电网智能电网研究院副总工程师、直流输电技术研究所所长的贺之渊几次跟随导师汤广福(2017年增选为中国工程院院士)前往国外洽谈技术引进,“仅仅是建设实验室,对方只给一套图纸,就开出700万欧元的技术转让费,这对我们来说简直是天方夜谭。”

  科研“无人区”里从0到1的突破

  技术引进的路走不通,只能自力更生找出路。

  2006年,经过专家论证,国家电网确定了《柔性直流输电系统基础理论与关键技术研究框架》(以下简称《框架》)。这意味着我国启动了柔性直流输电技术领域的全面研究。对赵岩来说,开启的是全新的职业生涯,也是勇闯科研“无人区”的开始。

  “世界首个柔性直流输电试验工程建成投运后,世界范围内的相关研究很活跃,然而进展却十分缓慢。”赵岩回忆,当时能参考借鉴的资料非常少,柔性直流技术研究要实现的是真正“从0到1”的突破。

  该技术涉及多个专业,《框架》为期三年,牵头人汤广福确定了基础理论研究、关键技术、系统分析等十个方向,制定了基础理论—关键技术—设备研制—工程示范的总体技术路线。

  作为团队中的“长者”,也是“领头羊”,30岁的贺之渊刚博士毕业,带领和赵岩差不多大的“秀才”,开始闯关。

  虽然平均年龄只有二十五六岁,但团队却集中了当时国内柔性直流领域的主要力量。除了中国电科院,还有国家电网上海电科院、甘肃电科院、福建电科院、浙江大学、华北电力大学、四川大学等也参与了进来。

  换流阀堪称柔性直流工程的“心脏”。

  在一间简陋办公室的一张几平方米的桌子上,团队里二十几个人没白天没黑夜地干,像搭积木一样搭出了原理样机。他们白天忙着做试验,晚上凑到一起分析问题、总结经验、布置任务,将第二天可能遇到的隐患考虑周全。正是在这样紧凑、务实、高效的节奏下,他们开创性地开展了一系列的试验项目,对技术做了初步验证。

  2011年初,带着经过无数次试验的柔性直流成套设备,团队远赴上海南汇风电场开展工程实施工作。早春时节,上海飘起了鹅毛大雪,大家在零度的气温中,踩着梯子徒手安装设备。项目地处远郊,条件非常艰苦,中午大家就在工地蹲着吃饭,回城吃晚饭常常要等到深夜。

  历时7年,在国家电网总部的指导下,依托一系列科技项目,研发团队在国内首次建立了柔性直流输电技术的基础理论体系。2011年7月,亚洲首条柔性直流输电工程在上海南汇建成,实现了我国在柔性直流输电技术领域零的突破,投运时间比十几年前开出高价转让费的国外公司仅晚了半年,真正实现了并跑。

  示范工程投运后,研发团队没有停下创新脚步,继续打造满足更高电压等级的柔性直流技术和装备,最为人熟知的是500千伏张北柔性直流电网工程,让“张北的风光点亮北京的灯”。

  这几年,国际直流输电热已成不争的事实。2022年,团队中标国外海上风电柔直并网工程,我国柔性直流输电技术成功实现“走出去”。

  产学研用一体化机制激发创新动能

  “自行设计、自己安装、自己制造,连实验室建设都是自行研发建设起来的。现在回头看,正是因为经历了一个完整的研发过程,我们对整个柔性直流输电技术才有了一个更深刻的认识。”赵岩同时感慨:国家电网的持续投入将创新团队凝聚在一起,让大家可以静下心来做研究。

  国家电网能源研究院副总工程师兼企业战略研究所所长马莉告诉记者,公司一贯高度重视科技创新工作,坚持加强科技投入,并建立了稳定支持和有序竞争相结合的经费投入方式,尤其对长线研究和基础前瞻研究团队给予了持续、稳定经费支持。

  “从立项来看,只要是经过科学论证、需要加快突破的重点方向,国家电网会持续给予大力支持,保证项目有延续、经费有保障。同时,高端人才引领、电力工匠塑造、青年人才托举‘三大工程’,畅通了科研人员的发展通道,让科研人员有更大的‘成就感’和‘获得感’;尤其是近几年在中央企业中率先开展分红激励探索,项目分红、岗位分红等激励措施,为科研人员提供了充分物质保障。”在马莉看来,科研人员最看重的,是国家电网把科研与应用结合,真正推动了创新链产业链对接融合,实现了产学研用一体化,公司内外的创新要素得以集聚并迸发出持久活力。

  点评 关键核心技术是国之重器。一群初出茅庐的“秀才”,成功勇闯柔性直流技术“无人区”。在为青年的勇气、努力点赞的同时,我们看到了技术攻关背后的创新体制机制,从事创新研究的科研人员因此心无旁骛;不拘泥短期目标考核铆定长期目标,科研人员在“无人区”的探索不用计较一时成败,及时调整技术路线继续轻装上阵。当然,最要点赞的是充分发挥企业创新主体作用,实施产学研用一体化机制,创新要素不仅在立项时得到集聚,还在后续发挥了最大作用,努力实现了关键核心技术自主可控,推动创新链产业链深度融合。

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标签:柔性;国家电网;创新;技术;直流输电技术责任编辑:郑嘉欣
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编者按实施创新驱动发展战略,最根本的是要增强自主创新能力,最紧迫的是要破除体制机制障碍,最大限度解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能。