中科院電工研究所供圖

北京延慶太陽能實驗電站

百米級鐵基超導(dǎo)帶材繞制現(xiàn)場

電工所技術(shù)裝置在首都機(jī)場線載人列車上應(yīng)用

項目合作簽約儀式

±350千伏/1044兆瓦柔性直流換流閥塔

今年6月24日，來自全國42個單位的70余名學(xué)員匯聚在河北省張家口市黃帝城小鎮(zhèn)，參加中國科學(xué)院“太陽能熱利用技術(shù)”培訓(xùn)班。

中國科學(xué)院電工研究所(以下簡稱電工所)牽頭承擔(dān)的中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(A類)“張家口黃帝城小鎮(zhèn)100%可再生能源示范”項目就坐落在這個小鎮(zhèn)。該示范項目集成了電工所多個實驗室的多項關(guān)鍵技術(shù)，將為北方城鎮(zhèn)和2022年冬季奧林匹克運動會探索一條清潔綠色的用能途徑。

發(fā)揮特色優(yōu)勢，協(xié)同多部門創(chuàng)新攻關(guān)，決勝重大工程項目建設(shè)，是電工所多年來探索特色研究所建設(shè)的生動實踐。

2014年，中科院啟動實施“率先行動”計劃，以研究所分類改革為突破口，全面深化體制機(jī)制改革。作為扎根于可再生能源與電氣工程領(lǐng)域的重要國家級科研機(jī)構(gòu)，電工所成為特色研究所建設(shè)中能源領(lǐng)域唯一的試點單位。

“優(yōu)化組織模式和科研布局，促進(jìn)重大產(chǎn)出，暢通轉(zhuǎn)化渠道，全鏈條促進(jìn)成果落地，電工所積極面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場，為服務(wù)國家重大戰(zhàn)略和社會可持續(xù)發(fā)展作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。”電工所所長李耀華欣喜地看到，電工所的“特色”工作成績斐然。

曾經(jīng)“率先” 再次改革

圍繞國家重大需求，發(fā)揮“特色”優(yōu)勢，服務(wù)行業(yè)發(fā)展，是電工所60年奮斗歷程的寫照。

1958年電工所籌建，主要目標(biāo)就是服務(wù)三峽水電工程。

蒸發(fā)冷卻技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用之前，我國大型水利工程電力設(shè)備領(lǐng)域幾乎所有關(guān)鍵技術(shù)，均掌握在國外企業(yè)手里。中國工程院院士、電工所研究員顧國彪帶領(lǐng)團(tuán)隊經(jīng)過數(shù)十年攻關(guān)，使三峽機(jī)組用上完全自主創(chuàng)新的蒸發(fā)冷卻技術(shù)，相關(guān)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

1978年，電工所在國內(nèi)率先開展光伏和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究，成為我國可再生能源發(fā)電與利用領(lǐng)域重要的開拓者和奠基者之一。

但隨著研究所發(fā)展和科研隊伍的壯大，戰(zhàn)略重點不夠聚焦、小作坊式科研、重大原創(chuàng)成果不夠多等問題，也在電工所出現(xiàn)苗頭。

“為適應(yīng)學(xué)科發(fā)展需求、凝練特色研究方向，早在2012年，所里就把9個實驗室整合成了6個實驗室。”電工所所長助理兼科技處處長趙慧斌回憶道。

2014年，電工所籌備特色研究所建設(shè)。“所領(lǐng)導(dǎo)班子鼓勵大家有想法就提出來，所里組織學(xué)術(shù)委員會進(jìn)行研討，所長基金對有潛力的項目給予支持。”電工所原所長肖立業(yè)介紹，電工所鼓勵科研人員在科研新領(lǐng)域積極探索，并成立多學(xué)科交叉中心，支持跨部門前沿探索性研究。

2015年，電工所進(jìn)入中科院特色研究所試點建設(shè)序列，改革駛?cè)肓丝燔嚨馈?/p>

為充分發(fā)揮“特色”，電工所整合形成了可再生能源發(fā)電技術(shù)、電力電子與電能變換技術(shù)、電力設(shè)備新技術(shù)、電網(wǎng)技術(shù)、超導(dǎo)與新材料應(yīng)用研究、生物電磁學(xué)與電磁探測技術(shù)等6個實驗室。

新的科研布局，既有對原有優(yōu)勢方向的傳承，也有對新領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局。而為集中力量進(jìn)行大項目協(xié)同攻關(guān)，也為培育新研究方向，多學(xué)科交叉中心得以保留。

“特色研究所建設(shè)，總體定位于電能生產(chǎn)、輸配和高效利用領(lǐng)域戰(zhàn)略高新技術(shù)及電氣科學(xué)前沿交叉研究。”李耀華介紹，電工所聚焦可再生能源發(fā)電與利用、高效電能轉(zhuǎn)換與節(jié)能、能源與電工材料及應(yīng)用3個特色方向，不斷強化主學(xué)科和主要領(lǐng)域的優(yōu)勢地位。

行業(yè)所需 義無反顧

“電工所作為國家能源與電氣領(lǐng)域的國家戰(zhàn)略科技力量，一定要把研究和行業(yè)需求有機(jī)結(jié)合起來，在我國能源體系轉(zhuǎn)型中作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。”電工所副所長韓立的話擲地有聲。

廣袤的華夏大地，分布著豐富的太陽能、風(fēng)能等可再生能源。但是，“光伏發(fā)電性能受太陽輻照、溫度等氣候因素影響很大，實際應(yīng)用表明，光伏組件、部件及系統(tǒng)在不同氣候區(qū)的性能表現(xiàn)存在差異。”電工所研究員王一波說。

“國內(nèi)在這方面缺乏面向行業(yè)的公共測試平臺和實證研究，難以支撐光伏技術(shù)的差異化研究。”王一波說，“這些公共平臺建設(shè)和共性關(guān)鍵科技問題研究，正是電工所需要深入開展的工作。”

為此，電工所可再生能源發(fā)電系統(tǒng)研究部聯(lián)合黃河水電、三峽新能源等相關(guān)企業(yè)，將在青海、云南、河北(渤海港口)、西藏、新疆、上海和海南建設(shè)7個“光伏系統(tǒng)及部件實證性研究和測試平臺”。

目前，青海省共和縣寒溫帶氣候區(qū)的平臺已經(jīng)建成，而云南省大理市是在建的第二個平臺——暖溫帶氣候區(qū)測試平臺的所在地。

為在國內(nèi)七大氣候區(qū)推進(jìn)“光伏系統(tǒng)及部件實證性研究和測試平臺”項目，王一波已記不清楚最近幾個月自己是第幾次去云南了。“我剛從昆明參加平臺建設(shè)推進(jìn)會回來。云南這個平臺進(jìn)展還順利。”王一波臉上洋溢著喜悅。

基于平臺的研究深化了對光伏電池之于氣候區(qū)適應(yīng)性的理解。王一波說，這些研究認(rèn)識將對光伏行業(yè)的產(chǎn)品改型和技術(shù)改進(jìn)提供指導(dǎo)。“未來，這些不同氣候區(qū)的實證性研究和測試平臺，將面向全行業(yè)開放共享。”

開放共享，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，也是電工所研究員王志峰的夙愿。

早在2012年，電工所聯(lián)合國內(nèi)十多家科研及企事業(yè)單位，在北京市延慶八達(dá)嶺設(shè)計完成了我國首個1兆瓦塔式光熱發(fā)電示范項目。這是“十一五”期間國家計劃“太陽能熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)示范”重點項目，是我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上具有里程碑意義的標(biāo)志性事件。“十二五”期間，延慶基地又建成了我國第一座槽式熱發(fā)電電站。

“這是在光熱發(fā)電領(lǐng)域的開創(chuàng)性研究。”王志峰帶領(lǐng)團(tuán)隊十幾年如一日，將很大一部分精力都放在了延慶光熱發(fā)電基地的建設(shè)上。

“延慶光熱發(fā)電基地現(xiàn)在成了一個研究載體，電工所多個研究部在這里對太陽能聚光、吸熱、導(dǎo)熱介質(zhì)等技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，對核心技術(shù)的研究不斷深入，正朝著第四代太陽能熱發(fā)電技術(shù)邁進(jìn)。”王志峰說，“在科技部、中科院、北京市和電工所領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，各部門齊心協(xié)力，該基地的實驗設(shè)施目前已躋身太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域全球一流行列。”

在延慶光熱發(fā)電示范項目的基礎(chǔ)上，電工所在中國科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計劃(STS)支持下，將聚光吸熱技術(shù)應(yīng)用于供熱采暖系統(tǒng)，與企業(yè)結(jié)合，在張家口黃帝城小鎮(zhèn)研制建設(shè)“太陽能跨季節(jié)儲熱供熱示范系統(tǒng)”。

電工所研究員裴瑋負(fù)責(zé)黃帝城小鎮(zhèn)100%可再生能源示范項目中電氣部分的方案設(shè)計與系統(tǒng)軟件集成工作。

“該示范項目中，可再生能源發(fā)電通過直流方式與儲能直接相連，根據(jù)電網(wǎng)和用戶需求，電能可以在不同變壓器和線路間自由調(diào)配，提高可再生能源接入的靈活性和供電可靠性。”裴瑋介紹。

這一示范項目突破了長周期儲能、可再生能源直流配用電等多項技術(shù)難關(guān)，將對行業(yè)發(fā)展起到引領(lǐng)作用。

責(zé)任所在 攻堅克難

讓人才、團(tuán)隊、項目都充分活躍起來，形成科技創(chuàng)新的強大合力，突破制約經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)，推動成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力，是電工所作為特色研究所的使命和責(zé)任。

柔性高壓直流輸電技術(shù)，是大規(guī)?？稍偕茉醇胁⒕W(wǎng)、大型電網(wǎng)異步互聯(lián)、區(qū)域供電最有效的技術(shù)解決手段，發(fā)展前景廣闊。

電工所科研團(tuán)隊先后突破了柔性高壓直流輸電領(lǐng)域的多項核心關(guān)鍵技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，2016年電工所聯(lián)合西電集團(tuán)，研制成功±350千伏/1044兆瓦換流器及控制保護(hù)系統(tǒng)，于當(dāng)年8月在云南電網(wǎng)與南方電網(wǎng)主網(wǎng)魯西背靠背直流異步聯(lián)網(wǎng)科技示范工程中一次成功投運。

其時，該工程創(chuàng)造了多項世界紀(jì)錄：單臺柔性直流換流器容量最大(1044兆瓦)、直流電壓最高(±350千伏)、換流器電路最為復(fù)雜，有5616只高壓絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)同時實時協(xié)調(diào)工作。這些關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，引領(lǐng)帶動了我國可再生能源發(fā)電規(guī)模并網(wǎng)和高壓大功率電力電子技術(shù)的發(fā)展。

電氣化是未來交通發(fā)展的必然趨勢。特色研究所建設(shè)以來，電工所瞄準(zhǔn)電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)寬域高效規(guī)劃與控制技術(shù)等核心關(guān)鍵，集中高功率密度電氣驅(qū)動及電動汽車、車用能源系統(tǒng)及控制等研究部力量，開展協(xié)同攻關(guān)，取得了一系列創(chuàng)新突破，且相關(guān)成果實現(xiàn)了轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，已進(jìn)入工程應(yīng)用。

“團(tuán)隊開發(fā)出的電動汽車高功率密度永磁電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)系列化產(chǎn)品，已先后在物流車、環(huán)衛(wèi)車、大客車上裝車應(yīng)用。”電工所研究員溫旭輝介紹。

2018年，電工所科研團(tuán)隊與寧波菲仕綠能科技有限公司在天津市東麗區(qū)華明產(chǎn)業(yè)園成立合資公司中科菲仕，推動電動汽車電驅(qū)動技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化。目前，中科菲仕已成為新能源汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)研發(fā)生產(chǎn)標(biāo)桿性企業(yè)。

在中科院STS項目支持下，電工所科研團(tuán)隊還研制成功了500千伏安大功率直線電機(jī)、1.3兆伏安牽引變流器等一整套軌道交通牽引動力工程化裝置，在首都機(jī)場線裝車應(yīng)用，累計正線安全載客運營超過10萬公里。如今，這些裝置正批量應(yīng)用于首都機(jī)場線，并在大連輕軌、南京地鐵、北京地鐵S1線等工程中推廣使用。

2016年，該項成果被評為中科院轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化亮點工作。目前，電工所正與南京華士科技有限公司合作成立產(chǎn)業(yè)化公司，共同推動成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和規(guī)模應(yīng)用。

為積極推進(jìn)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，“電工所已理順轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化平臺，正積極打造市場化的成果轉(zhuǎn)化體系。”韓立介紹，原電工所的中科電氣高技術(shù)有限公司，已改造為全資控股投資平臺。該平臺將與電工所的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化辦公室合署辦公，明晰職責(zé)，配強隊伍，使院地合作和技術(shù)轉(zhuǎn)化工作通過市場更專業(yè)、更規(guī)范的運作，打通轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化渠道，提升經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的服務(wù)效益。

有鳳來儀 群鶴和鳴

在韓立的辦公桌上，放著一摞科研人員的項目書。郭明煥博士關(guān)于熱斑熱流量密度分布測量的項目，韓立反復(fù)看了幾遍，覺得很有價值。

“這是我參加所內(nèi)項目評審時發(fā)現(xiàn)的。”韓立笑著說，“只要是有科學(xué)意義和應(yīng)用價值的研究方案，如果獲得了多數(shù)專家認(rèn)可，我們就會多方爭取資源，鼓勵科研人員深入研究下去。”

正是這樣貼心的服務(wù)，使電工所的科研領(lǐng)域不斷拓展、延伸，也使得電工所的人才團(tuán)隊不斷成長、壯大。

對此，溫旭輝有著更直接的體會。1997年，北京的大街上還沒有新能源汽車，溫旭輝和3個同事就已率先開展新能源汽車數(shù)字化交流電驅(qū)動技術(shù)研究，并得到了電工所、中科院和科技部的項目支持。

“那時我們才30多歲，研究組只有4個人。但在中科院和電工所的支持下，我們在新能源汽車電驅(qū)動技術(shù)方面實現(xiàn)了從0到1的突破，研究團(tuán)隊也擴(kuò)展到了數(shù)十人。”溫旭輝心里的感激之情溢于言表。

電工所研究員許海平與溫旭輝有著相似的經(jīng)歷，也是從原先僅有幾個人的研究組，慢慢獨立發(fā)展成了研究部。

“吸引人才、穩(wěn)定人才、培養(yǎng)人才，是電工所人才工作的3個方面。”電工所黨委書記張福寬表示，人才是研究所發(fā)展的重中之重。

自特色研究所試點建設(shè)以來，電工所堅持“圍繞戰(zhàn)略目標(biāo)，培養(yǎng)引進(jìn)高層次人才團(tuán)隊;立足長遠(yuǎn)發(fā)展，選拔培養(yǎng)創(chuàng)新型后備人才”的隊伍建設(shè)方針，成立了人才工作領(lǐng)導(dǎo)小組與人才工作保障小組，加強對各類人才培養(yǎng)引進(jìn)工作的統(tǒng)籌和指導(dǎo)，實施了一系列卓有成效的人事舉措。

“對于關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域，電工所筑巢引鳳，直接加大對人才的吸引力度。”張福寬介紹，電工所充分利用現(xiàn)有的政策環(huán)境，通過“率先行動人才計劃招聘”“海外人才走進(jìn)中科院”等活動，加強高層次人員引進(jìn)的宣傳力度。

研究員馬衍偉是電工所從海外引進(jìn)的創(chuàng)新人才。2016年，馬衍偉帶領(lǐng)團(tuán)隊成功解決了鐵基超導(dǎo)線規(guī)?；苽渲械木鶆蛐浴⒎€(wěn)定性和重復(fù)性等技術(shù)難題，最終制備出了長度達(dá)到115米的鐵基超導(dǎo)長線，標(biāo)志著我國在鐵基超導(dǎo)材料制備技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)方面走在了世界最前沿。

“針對可再生能源與電氣工程領(lǐng)域人才流失嚴(yán)重的形勢，特色研究所建設(shè)期內(nèi)，我們加強與高層次人才多角度、多方面談心交流，創(chuàng)造條件不斷改善科研人員工作環(huán)境，確保其穩(wěn)定工作。”張福寬說，試點建設(shè)以來，電工所高層次核心骨干無一流失。

電工所通過加強關(guān)鍵技術(shù)人才和工程支撐隊伍的培養(yǎng)與建設(shè)，3年來入選中科院“關(guān)鍵技術(shù)人才”4人。通過實施電工所創(chuàng)新研究員/副研究員制度、選拔年輕學(xué)術(shù)帶頭人和管理骨干擔(dān)任重要崗位，為青年人才提供成長空間和舞臺。

為促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化，鼓勵科研人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，電工所采取開放的人才支撐政策。

北京科諾偉業(yè)科技股份有限公司是電工所孵化的致力于風(fēng)力、光伏發(fā)電的高新技術(shù)企業(yè)，研究員許洪華的成果通過中科電氣高技術(shù)有限公司完成了技術(shù)市場化后，全職進(jìn)入科諾偉業(yè)工作，就任公司董事長。

“對于適合創(chuàng)業(yè)的技術(shù)人員，我們鼓勵其利用研究所的全資產(chǎn)業(yè)化平臺進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。”韓立說。

圍繞行業(yè)所需，開展核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，強化成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，電工所在特色研究所建設(shè)中，為國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

“特色研究所建設(shè)是研究所改革發(fā)展的核心推動力!”李耀華表示，在“率先行動”改革進(jìn)程中，電工所將繼續(xù)轉(zhuǎn)變觀念，積極爭取重大任務(wù)，進(jìn)一步強化3個特色方向的國內(nèi)領(lǐng)先地位和國際影響力，將電工所打造成為能源與電氣領(lǐng)域的國家戰(zhàn)略科技創(chuàng)新高地和國際上有重要影響的特色研究機(jī)構(gòu)。

免責(zé)聲明：本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自其它媒體的文章，目的在于弘揚科技創(chuàng)新精神，傳遞更多科技創(chuàng)新信息，宣傳國家科技政策，展示國家科技形象，參與國際科技輿論競爭，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)，在此我們謹(jǐn)向原作者和原媒體致以崇高敬意。如果您認(rèn)為本網(wǎng)文章及圖片侵犯了您的版權(quán)，請與我們聯(lián)系，我們將第一時間刪除。