打造原創(chuàng)技術(shù)策源地——勇闖柔性直流技術(shù)“無人區(qū)”

　　“張北的風光點亮北京的燈”，為北京冬奧會全部場館提供100%綠色電力，對普通公眾來說，詩意的表達背后，是名字很學術(shù)的柔性直流技術(shù)。

　　“那時國內(nèi)稱之為電壓源換流技術(shù)，國外管它叫輕型直流技術(shù)。”5月，國家電網(wǎng)有限公司(以下簡稱國家電網(wǎng))智能電網(wǎng)研究院科技部副主任趙巖在接受科技日報記者采訪時，回憶起17年前與柔性直流技術(shù)結(jié)緣的場景。

　　當時，他還是一名剛考上國家電網(wǎng)中國電科院的博士研究生。

　　“稱謂沒有統(tǒng)一，一個重要原因是當時技術(shù)剛起步。”趙巖解讀。

　　一套圖紙技術(shù)轉(zhuǎn)讓費達數(shù)百萬歐元

　　上世紀末，風能、太陽能等間歇式可再生能源發(fā)電比重加大，給電網(wǎng)的安全可靠運行帶來了巨大挑戰(zhàn)，經(jīng)濟性更好的柔性直流輸電技術(shù)便成為解決大規(guī)模新能源并網(wǎng)消納問題的焦點。因為難度大，它也被譽為電力電子技術(shù)皇冠上的寶石。

　　1997年，世界上第一個柔性直流輸電試驗工程建成投運。同期，我國也希望發(fā)展自己的柔性直流技術(shù)，但那時既缺技術(shù)，也缺人才。大家把目光轉(zhuǎn)向從國外引進技術(shù)。

　　2001年，現(xiàn)任國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院副總工程師、直流輸電技術(shù)研究所所長的賀之淵幾次跟隨導師湯廣福(2017年增選為中國工程院院士)前往國外洽談技術(shù)引進，“僅僅是建設(shè)實驗室，對方只給一套圖紙，就開出700萬歐元的技術(shù)轉(zhuǎn)讓費，這對我們來說簡直是天方夜譚。”

　　科研“無人區(qū)”里從0到1的突破

　　技術(shù)引進的路走不通，只能自力更生找出路。

　　2006年，經(jīng)過專家論證，國家電網(wǎng)確定了《柔性直流輸電系統(tǒng)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究框架》(以下簡稱《框架》)。這意味著我國啟動了柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域的全面研究。對趙巖來說，開啟的是全新的職業(yè)生涯，也是勇闖科研“無人區(qū)”的開始。

　　“世界首個柔性直流輸電試驗工程建成投運后，世界范圍內(nèi)的相關(guān)研究很活躍，然而進展卻十分緩慢。”趙巖回憶，當時能參考借鑒的資料非常少，柔性直流技術(shù)研究要實現(xiàn)的是真正“從0到1”的突破。

　　該技術(shù)涉及多個專業(yè)，《框架》為期三年，牽頭人湯廣福確定了基礎(chǔ)理論研究、關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)分析等十個方向，制定了基礎(chǔ)理論—關(guān)鍵技術(shù)—設(shè)備研制—工程示范的總體技術(shù)路線。

　　作為團隊中的“長者”，也是“領(lǐng)頭羊”，30歲的賀之淵剛博士畢業(yè)，帶領(lǐng)和趙巖差不多大的“秀才”，開始闖關(guān)。

　　雖然平均年齡只有二十五六歲，但團隊卻集中了當時國內(nèi)柔性直流領(lǐng)域的主要力量。除了中國電科院，還有國家電網(wǎng)上海電科院、甘肅電科院、福建電科院、浙江大學、華北電力大學、四川大學等也參與了進來。

　　換流閥堪稱柔性直流工程的“心臟”。

　　在一間簡陋辦公室的一張幾平方米的桌子上，團隊里二十幾個人沒白天沒黑夜地干，像搭積木一樣搭出了原理樣機。他們白天忙著做試驗，晚上湊到一起分析問題、總結(jié)經(jīng)驗、布置任務，將第二天可能遇到的隱患考慮周全。正是在這樣緊湊、務實、高效的節(jié)奏下，他們開創(chuàng)性地開展了一系列的試驗項目，對技術(shù)做了初步驗證。

　　2011年初，帶著經(jīng)過無數(shù)次試驗的柔性直流成套設(shè)備，團隊遠赴上海南匯風電場開展工程實施工作。早春時節(jié)，上海飄起了鵝毛大雪，大家在零度的氣溫中，踩著梯子徒手安裝設(shè)備。項目地處遠郊，條件非常艱苦，中午大家就在工地蹲著吃飯，回城吃晚飯常常要等到深夜。

　　歷時7年，在國家電網(wǎng)總部的指導下，依托一系列科技項目，研發(fā)團隊在國內(nèi)首次建立了柔性直流輸電技術(shù)的基礎(chǔ)理論體系。2011年7月，亞洲首條柔性直流輸電工程在上海南匯建成，實現(xiàn)了我國在柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域零的突破，投運時間比十幾年前開出高價轉(zhuǎn)讓費的國外公司僅晚了半年，真正實現(xiàn)了并跑。

　　示范工程投運后，研發(fā)團隊沒有停下創(chuàng)新腳步，繼續(xù)打造滿足更高電壓等級的柔性直流技術(shù)和裝備，最為人熟知的是500千伏張北柔性直流電網(wǎng)工程，讓“張北的風光點亮北京的燈”。

　　這幾年，國際直流輸電熱已成不爭的事實。2022年，團隊中標國外海上風電柔直并網(wǎng)工程，我國柔性直流輸電技術(shù)成功實現(xiàn)“走出去”。

　　產(chǎn)學研用一體化機制激發(fā)創(chuàng)新動能

　　“自行設(shè)計、自己安裝、自己制造，連實驗室建設(shè)都是自行研發(fā)建設(shè)起來的。現(xiàn)在回頭看，正是因為經(jīng)歷了一個完整的研發(fā)過程，我們對整個柔性直流輸電技術(shù)才有了一個更深刻的認識。”趙巖同時感慨：國家電網(wǎng)的持續(xù)投入將創(chuàng)新團隊凝聚在一起，讓大家可以靜下心來做研究。

　　國家電網(wǎng)能源研究院副總工程師兼企業(yè)戰(zhàn)略研究所所長馬莉告訴記者，公司一貫高度重視科技創(chuàng)新工作，堅持加強科技投入，并建立了穩(wěn)定支持和有序競爭相結(jié)合的經(jīng)費投入方式，尤其對長線研究和基礎(chǔ)前瞻研究團隊給予了持續(xù)、穩(wěn)定經(jīng)費支持。

　　“從立項來看，只要是經(jīng)過科學論證、需要加快突破的重點方向，國家電網(wǎng)會持續(xù)給予大力支持，保證項目有延續(xù)、經(jīng)費有保障。同時，高端人才引領(lǐng)、電力工匠塑造、青年人才托舉‘三大工程’，暢通了科研人員的發(fā)展通道，讓科研人員有更大的‘成就感’和‘獲得感’;尤其是近幾年在中央企業(yè)中率先開展分紅激勵探索，項目分紅、崗位分紅等激勵措施，為科研人員提供了充分物質(zhì)保障。”在馬莉看來，科研人員最看重的，是國家電網(wǎng)把科研與應用結(jié)合，真正推動了創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈對接融合，實現(xiàn)了產(chǎn)學研用一體化，公司內(nèi)外的創(chuàng)新要素得以集聚并迸發(fā)出持久活力。

　　點評 關(guān)鍵核心技術(shù)是國之重器。一群初出茅廬的“秀才”，成功勇闖柔性直流技術(shù)“無人區(qū)”。在為青年的勇氣、努力點贊的同時，我們看到了技術(shù)攻關(guān)背后的創(chuàng)新體制機制，從事創(chuàng)新研究的科研人員因此心無旁騖;不拘泥短期目標考核鉚定長期目標，科研人員在“無人區(qū)”的探索不用計較一時成敗，及時調(diào)整技術(shù)路線繼續(xù)輕裝上陣。當然，最要點贊的是充分發(fā)揮企業(yè)創(chuàng)新主體作用，實施產(chǎn)學研用一體化機制，創(chuàng)新要素不僅在立項時得到集聚，還在后續(xù)發(fā)揮了最大作用，努力實現(xiàn)了關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，推動創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈深度融合。(記者 陳 瑜)