弘揚科學家精神｜矢志創(chuàng)新集智攻關(guān)新能源并網(wǎng)技術(shù)

2025年12月，中國電科院新能源發(fā)電并網(wǎng)運行控制技術(shù)創(chuàng)新團隊高效完成了國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)2025年至2026年清潔能源消納能力測算，精準研判清潔能源發(fā)展形勢，為促進清潔能源并網(wǎng)與消納提供堅實技術(shù)支撐。

實現(xiàn)高水平科技自立自強，歸根結(jié)底要靠高水平創(chuàng)新人才。中國電科院新能源發(fā)電并網(wǎng)運行控制技術(shù)創(chuàng)新團隊成立于2006年，是我國最早專注于風電、光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)研究的專業(yè)團隊之一。多年來，團隊在國家電網(wǎng)公司首席科學家、中國電科院總工程師王偉勝的帶領(lǐng)下，大力弘揚科學家精神，緊密圍繞國家能源轉(zhuǎn)型重大戰(zhàn)略需求，創(chuàng)新求實、團結(jié)協(xié)作、接續(xù)奮斗，勇攀能源電力科技高峰，成功攻克了新能源并網(wǎng)一系列世界級難題，為加快實現(xiàn)高水平科技自立自強作出了積極貢獻。

團隊累計獲得國家科學技術(shù)進步獎二等獎6項、中國專利銀獎1項、省部級科技進步獎一等獎32項、中國標準創(chuàng)新貢獻一等獎2項，牽頭編制國際標準3項、國家標準50項、行業(yè)標準51項，團隊負責人王偉勝等6人獲國家級人才稱號。

胸懷使命潛心研究

新能源規(guī)模爆發(fā)式增長，巨量的綠色電力通過特高壓直流通道外送，新能源寬頻振蕩如同深海的暗涌。與水電、火電等常規(guī)電源引發(fā)的振蕩相比，大規(guī)模新能源并網(wǎng)系統(tǒng)寬頻振蕩更加復(fù)雜。

▲張北—勝利1000千伏特高壓交流工程加快新能源外送

“振蕩發(fā)生時，功率劇烈波動，一旦失控，可能導(dǎo)致大規(guī)模脫網(wǎng)，后果不堪設(shè)想。”團隊成員李光輝解釋道。

關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。面對難題，團隊以“十年磨一劍”的韌勁，以“一輩子辦成一件事”的執(zhí)著，從最基礎(chǔ)的機理研究做起，在實驗室內(nèi)構(gòu)建仿真模型，在理論深海中探尋求解之道。通過十余年的持續(xù)技術(shù)攻關(guān)與自主創(chuàng)新，他們終于攻克了難題，有效解決了新能源寬頻振蕩的問題。

團隊心無旁騖、潛心研究，以甘坐“冷板凳”的寶貴精神，一個數(shù)據(jù)一個數(shù)據(jù)地計算，一個模型一個模型地調(diào)整，最終突破層層障礙，建立了千萬千瓦級新能源發(fā)電集群全電磁暫態(tài)仿真平臺，針對多個新能源場站實際情況開展驗證，指導(dǎo)新能源設(shè)備制造商優(yōu)化機組控制參數(shù)，為新能源高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支撐。

勇攀高峰創(chuàng)新技術(shù)

十幾年來，在中國電科院的數(shù)值天氣預(yù)報中心，算力達500萬億次/秒的高性能計算機集群如不知疲倦的“氣象哨兵”，日夜不息地運轉(zhuǎn)著，海量的衛(wèi)星云圖、氣象觀測數(shù)據(jù)匯聚于此……團隊將新能源出力預(yù)測關(guān)口前移，提前7~10天預(yù)測降溫幅度、降雪（凍雨）量、影響范圍和持續(xù)時間等關(guān)鍵信息，為電網(wǎng)積極應(yīng)對冰雪等極端天氣爭取了充足時間。

▲團隊在數(shù)值天氣預(yù)報中心開展新能源出力分析

新能源發(fā)電出力是綠色能源并網(wǎng)的關(guān)鍵指標，也是電網(wǎng)調(diào)度平衡的核心變量。2006年《中華人民共和國可再生能源法》頒布實施，我國新能源發(fā)展迎來歷史性機遇，進入規(guī)模化推進階段。然而，面對新能源觀測手段、數(shù)值模擬和評估方法仍存在的不確定性難題，團隊向更高的山峰發(fā)起沖擊——研發(fā)更加精細化的天氣預(yù)報技術(shù)。

挑戰(zhàn)是巨大的。團隊需要將大氣科學、計算機科學、電力系統(tǒng)專業(yè)知識深度融合，進行海量的算法優(yōu)化與參數(shù)調(diào)試。無數(shù)個日夜，機房中只有服務(wù)器運行的嗡鳴聲和團隊成員討論的低聲細語。最終，他們不僅顯著提升了風電、光伏的短期日前預(yù)測精度，更構(gòu)建起覆蓋全國的全景化新能源集中預(yù)測平臺。

預(yù)測的價值，在極端天氣的考驗中尤為凸顯。2025年夏季，全國多地遭遇持續(xù)極端高溫，用電負荷屢創(chuàng)新高。此時，新能源的發(fā)電能力成為關(guān)鍵支撐。團隊與公司系統(tǒng)多家單位聯(lián)動，提前數(shù)日精準預(yù)判出新能源出力變化趨勢，為調(diào)度部門優(yōu)化運行方式、保障電力平衡提供了重要的決策依據(jù)。

此外，面對臺風、寒潮等極端天氣的威脅，團隊還獨創(chuàng)了“3天風險預(yù)判+1小時精準定位”應(yīng)急機制，為電網(wǎng)裝上了“智慧之眼”，極大提升了電網(wǎng)在極端氣候下的韌性與防御水平。

攻堅克難突破瓶頸

風電、光伏“看天吃飯”，波動性極強，電網(wǎng)難以像調(diào)度傳統(tǒng)火電一樣對它們進行有效掌控，“管不了、調(diào)不動”的并網(wǎng)消納難題，成為阻礙新能源大規(guī)模發(fā)展的首要瓶頸。

▲團隊開展新能源消納能力測算評估

“當時的感覺是，面前有一片廣闊的藍海，但海上風大浪急，我們連一條可靠的船都沒有。”團隊成員黃越輝回憶道。她于2008年畢業(yè)后加入王偉勝團隊，一路見證了團隊的成長。在無現(xiàn)成經(jīng)驗可循的現(xiàn)實下，王偉勝帶領(lǐng)團隊毅然從零起步，立志打造中國自主的新能源調(diào)度運行技術(shù)體系。

他們的科研之路始于最艱苦的一線。從甘肅的茫茫戈壁到內(nèi)蒙古的皚皚雪原，團隊走遍了新能源富集的“三北”地區(qū)。白天，他們頂著風沙與嚴寒，下場站、巡機組，收集最原始的運行數(shù)據(jù)；夜晚，他們在簡陋的臨時駐地，對著上千條數(shù)據(jù)曲線逐條分析，常常研討至深夜……正是基于這些海量的一手數(shù)據(jù)和對電網(wǎng)運行實際的深刻理解，在2011年，團隊創(chuàng)造性地提出了“新能源消納能力評估與運行區(qū)間優(yōu)化相結(jié)合”的多時間尺度優(yōu)化調(diào)度方法，如同為電網(wǎng)調(diào)度員配上了一副“智能眼鏡”，不僅能看清新能源當前有多少可發(fā)能力，還能預(yù)判其未來波動趨勢，為新能源并網(wǎng)騰出最大消納空間。

理論突破只是第一步，將其轉(zhuǎn)化為可用的工具，才是更艱難的攀登。歷時五年攻堅，團隊自主研發(fā)的國內(nèi)首套新能源監(jiān)測與調(diào)度系統(tǒng)終于問世，首次實現(xiàn)新能源的“可監(jiān)測、可預(yù)測、可調(diào)度”。這套系統(tǒng)如同新能源接入電網(wǎng)的“中樞神經(jīng)”，迅速在全國20余個省級電網(wǎng)推廣應(yīng)用，覆蓋超過75%的新能源裝機。2016年，相關(guān)成果榮獲國家科技進步獎二等獎。

與此同時，另一項基礎(chǔ)性工具——新能源電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬軟件（REPSs）也在持續(xù)迭代中誕生并成熟，成為可模擬多類型電源運行的電力系統(tǒng)全景仿真平臺，是國家電網(wǎng)年度運行方式仿真計算不可或缺的利器。這背后，是他們與一線人員無數(shù)次碰撞磨合的結(jié)晶，生動詮釋著科學家精神的內(nèi)涵和真諦。

從團隊奠基者到挑大梁的中青年骨干，再到不斷加入的青春面孔，科學家精神在這支團隊里薪火相傳、生生不息。這里有“傳幫帶”的優(yōu)良傳統(tǒng)：每當新人加入，總會被帶領(lǐng)著深入現(xiàn)場，從讀懂一條數(shù)據(jù)曲線開始，走上科研之路。這里有協(xié)同攻關(guān)的團隊文化：老專家傾囊相授，年輕人敢想敢干，緊密協(xié)作形成強大創(chuàng)新合力，結(jié)出重大科研成果，為企業(yè)和電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展注入強勁動能。

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