在碳达峰碳中和背景下,可再生能源产业人才需求量激增。智联招聘的统计数据显示,2022年前5月,我国新能源产业招聘职位数同比增长64.4%,高出全行业54.4个百分点。人才是产业发展的基石,新型电力系统建设目标下,人才数量和质量成为影响能源行业转型升级的重要因素。
作为我国电力行业的黄埔军校,早在2011年,华北电力大学就获批建设了新能源电力系统国家重点实验室,这是国内最早针对以新能源为主体的新型电力系统建设并以此命名的国家重点实验室,锚定我国大规模新能源消纳与系统稳定运行关键问题。在当前的能源供给形势下,高校如何将研究成果产业化?怎样通过产学研一体化发展推动新型电力系统建设?未来在人才培养上又有何规划?日前,本报记者带着上述问题采访了华北电力大学副校长毕天姝。
■■■新型电力系统建设
面临两大挑战
中国能源报:构建新型电力系统的过程中将面临哪些挑战?
毕天姝:构建以新能源为主体的新型电力系统,是支撑我国能源转型发展和“双碳”目标如期实现的重大战略举措和系统性工程,尚无先例可循。风光等新能源的特点是其空间的分散性和时间的强随机波动性,构建新型电力系统面临新能源消纳与电力保供矛盾突出和系统稳定运行两大现实挑战。
其一,是平抑新能源强随机波动性的灵活调节电源不足。高比例新能源发电带来可知性差、可控难问题,需要灵活可调度的并与之匹配的能源资源。2021年,我国风光发电装机6.35亿千瓦,发电量占比11.7%;燃煤发电装机11.1亿千瓦,发电量占比60.1%,煤电的灵活调节作用为新能源消纳发挥了重要的支撑作用。预计到2030年,风光发电量占比将达到33%,到2060年将达到55%,与之相适应的灵活调节电源不足的问题将进一步突出,亟待提升燃煤发电运行灵活性和新能源发电主动支撑能力。
其二是新型电力系统频率、电压稳定问题突出。高比例新能源导致高比例电力电子设备接入,使得电力系统呈现低阻尼、低惯量和低电压支撑能力特征,频率电压稳定问题凸显。同时,新能源电力系统源荷双侧的时间随机波动性与空间分散性相互叠加、海量异构电力电子装备高比例接入及系统形态演进将使得系统功率平衡机制与控制方式面临严峻挑战。
■■■需要多学科交叉融合、
产学研用结合
中国能源报:高校将发挥哪些作用助力上述难题解决?
毕天姝:围绕上述挑战,华北电力大学在多学科交叉融合、产学研合作上将发挥独特作用,助力破解新型电力系统建设面临的技术创新难题。
新型电力系统研究迫切需要推进多学科交叉融合。新型电力系统突破了传统电力系统的形态,相关重大科技问题涉及的学科广泛,不仅需要以电气工程学科为主体,融合动力工程及工程热物理、控制科学与工程等学科,还需要开展跨学科基础和应用基础研究的学科交叉融合。目前华北电力大学拥有全国最完整的能源电力源网荷储生产、输送及利用全链条学科体系,并在这些方面颇具研究优势。
产学研用结合是促进新能源电力系统技术创新的重要举措。目前我国正在建立“以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系”,新能源电力系统涉及电力系统源网荷储各环节的格局与电力资源配置方式,产学研用结合将有效促进国家能源电力科技创新体系构建,是促进科技创新和成果转化的一条重要途径。我们始终坚持校企合作,与电力央企共建了一批联合研究基地,建立了有组织的科研攻关模式,解决了一批行业重大科技难题,并实现了工程应用。
■■■持续加强
人才培养和硬件建设
中国能源报:您如何评价华北电力大学在新型电力系统建设过程中发挥的作用?
毕天姝:我校早在2011年就前瞻性地提出了新能源电力系统概念,创建了新能源电力系统国家重点实验室,10年来,主持和承担了国家“973”计划、国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金重大/重点等国家层面的重大和重点项目或课题共400余项,创新发展了新能源电力系统建模与控制理论,提出了灵活智能燃煤发电控制理论与技术,推动其成为提高我国新能源消纳能力的重要举措,突破了新能源汇集送出系统扭振及主后备保护的新原理,解决了特高压输电工程的基础宽频建模和电磁分析难题,深度参与了特高压直流及柔性直流等重大工程建设,为我国减少弃风弃光和保障新能源电力系统安全高效运行作出了贡献。
中国能源报:华北电力大学在人才培养和学科设置上进行了哪些部署?
毕天姝:随着新能源行业快速发展,相关专业人才的培养速度赶不上产业发展速度。为此,在人才培养方面,围绕电气工程“双一流“学科建设,华北电力大学重点建设了电气工程及其自动化、智能电网信息工程、新能源科学与工程、新能源材料与器件等国家一流本科“双万”专业。为适应能源行业人才需求变化,我们发布了碳达峰碳中和行动计划,自主设置了碳管理科学与工程交叉学科,建设了全国首个氢能科学与工程本科专业,建设了储能科学与工程、智能科学与技术等新兴本科专业。
同时,华北电力大学开展了产学研联合培养基地建设,建设了全国首批国家储能技术产教融合创新平台,与国家电网公司共建“能源互联网学院”,建设校企合作的科研实践育人平台。此外,华北电力大学还是教育部首批“卓越工程师教育培养计划”实施高校,发起成立了“电力行业卓越工程师培养校企联盟”,正在推动建设以新型电力系统为特色的全国示范性工程专业学位研究生联合培养基地。
■■■将探索多种
科研合作模式
中国能源报:高校在新型电力系统技术创新联盟中将扮演何种角色?
毕天姝:从高校视角来看,新型电力系统技术创新联盟有三个方面的积极意义:建立需求成果导向的重大任务联合攻关机制,联盟各成员单位共同研究制定新型电力系统重点任务清单,支持组建创新联合体,开展联合攻关,整合协调科研力量和产业资源;建立技术资源共享机制,构建市场化的知识产权运营平台,鼓励成员单位共享非涉密实验室资源,打造大型科学仪器设施共享服务平台,合作建设实验室、工程研发中心等;建立校企联合人才培养与交流机制,响应中组部《工程硕博士培养改革专项试点工作方案》要求,面向企业开展需求导向式人才培养,企业提供挂职锻炼机会,支持高校研究人员提升工程实践能力,企业委派相关专家担任高校兼职教授。
高水平研究型大学是国家战略科技力量的重要组成部分,2022年8月,教育部印发《关于加强高校有组织科研,推动高水平自立自强的若干意见》,对充分发挥新型举国体制优势,加强有组织科研,全面加强创新体系建设,着力提升自主创新能力,更高质量、更大贡献服务国家战略需求作出部署。围绕新型电力系统建设,华北电力大学将面向重大工程需求组建产学研用的合作创新团队,探索与能源电力央企的“一企一策”科研合作,推行有组织的“需求场景+关键技术+首台首套”科研模式,高效实现“首台套”研发与工程应用,推动科技成果快速转化。
原标题: 华北电力大学副校长毕天姝:加快打造新型电力系统产学研用“强引擎”