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国家电网:科技创新攀高峰

   日期:2021-07-05     来源:国家电网报    作者:张献方    浏览:1502    评论:0    
 ±1100千伏,这是迄今为止世界上最高的电压等级,±1100千伏昌吉—古泉特高压直流输电工程跨越数千千米,用新疆的“风光”点亮华东璀璨的夜;

5357米,这是世界海拔最高的500千伏铁塔塔位的高度,比珠峰大本营的海拔还高100多米,条条银线连起青藏高原上座座铁塔,将稳定的电送到38万农牧民家中;

74.83米,这是目前国内江河埋深最深的隧道深度,1000千伏苏通特高压交流GIL综合管廊工程穿行于滚滚长江之下,为跨江、跨海、人口密集地区输电通道建设提供了新的解决方案。

一个个“数据之最”的背后是几十年的漫长求索,是一代代电力科技工作者的不懈追寻。

科技是国之利器,国家赖之以强,企业赖之以赢,人民生活赖之以好。国家电网公司始终坚持创新驱动发展,以与时俱进的精神、革故鼎新的勇气、坚忍不拔的定力,敢闯“无人区”,勇当攀登者,不断刷新电网技术的新纪录,努力实现高水平科技自立自强。

占领电网技术制高点

我国电力工业在新中国成立初期一穷二白的基础上起步,从受制于人到引领世界,走出了一条具有中国特色的创新发展之路。

新中国首条自行设计施工的220千伏线路,首座自己设计、自制设备、自行施工的大型水电站,首条自行设计建设的330千伏输电线路……我国电力工业艰难起步,一路摸着石头过河。

改革开放后,我国加快了电网建设的步伐。1981年,我国投运首条500千伏输电线路平武线,从此迈入了由少数发达国家垄断的“500千伏俱乐部”。然而,该工程所用的变电、继电保护和通信设备均从国外引进。武昌500千伏凤凰山变电站楼道里的标语时刻提醒着电力建设者:“核心技术是买不来的,也是市场换不来的,要打破技术封锁,关键设备绝不能受制于人。”

直流输电工程建设也面临同样的困境。发展具有自主知识产权的核心技术已箭在弦上。

20世纪80年代,直流高压输电技术开发被列入国家重点科技攻关计划。交流输电技术也取得进步。1985年,采用国产设备的500千伏元宝山—锦州—辽阳—海城输变电工程建成。此后,500千伏线路逐渐成为我国省级及跨省大区电网的骨干网架。

我国的一次能源和电力负荷呈逆向分布,500千伏的电压等级逐渐无法满足电力输送需求。在时代的召唤下,远距离、大容量、低损耗的特高压输电技术呼之欲出。

2009年1月6日,1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程正式投运。我国率先建成了特高压输电工程并投入商业运行。

该工程国产化率约为95%,设备国产化率约为91%。工程应用的100多种主设备中,仅断路器由3家国内企业同国外公司采用“联合设计、产权共享、合作生产、国内制造”的方式供货。

我国电网建设实现了从追赶到引领的跨越式发展。目前,公司已累计投运“13交13直”特高压工程,形成以特高压和500(750)千伏电网为主网架、区域间交直流混联的电网格局,成为全球能源资源配置能力最强、并网新能源装机规模最大的电网,同时也是全球安全稳定运行水平最高的电网之一。

绿色转型已成为世界潮流,我国的发展也呼唤更加充足、安全、清洁的能源供应。风起风止,日升日落,张北草原上的“风光”通过张北可再生能源柔性直流电网试验示范工程输送至重要客户。通过构建世界首个具有网络特性的直流电网,该工程解决了新能源大规模并网难、远距离传输难、源网荷平衡难等问题,创造了12项世界第一,为在能源供给侧构建多元化清洁能源供应体系提供了技术支撑。

具有自主知识产权的核心技术是企业的“命门”所在。公司在特高压输电、大电网运行控制、柔性直流输电技术、新能源发电并网、智能电网、高压电缆绝缘材料等领域培育了一批自主可用的“硬核”成果。特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用,特高压±800千伏直流输电工程先后获国家科学技术进步奖特等奖,国家风光储输示范工程等5项工程获“中国工业大奖”。截至2020年年底,公司累计获得国家科学技术奖85项,其中特等奖2项、一等奖9项,专利申请量和累计拥有量连续9年排名中央企业第一。

引领装备升级和标准制定

科技创新的最终目标是成果转化、推广应用。公司锐意创新,攻克了一系列关键核心技术难题,建成了一批重大创新工程,带动了装备升级和标准制定。

±1100千伏昌吉—古泉特高压直流输电工程、张北柔直电网、江苏500千伏统一潮流控制器、1000千伏苏通特高压交流GIL综合管廊工程、冀北虚拟同步机示范工程、天津静止同步串联补偿器等一批重大科技示范工程相继建成投运,带动了首台(套)核心装备的研发应用。2020年年底,公司申报的5大类13项重大技术装备入选第一批国家能源首台(套)技术装备目录。

“一流企业做标准”,这句广泛流传的话道出了标准的重要性。谁掌握了标准的制定权,谁就在一定程度上掌握了技术和经济竞争的主动权。依托超特高压输电技术的突破,我国在国际电工标准领域的话语权和影响力大幅提升,也加速了中国电力技术“走出去”的步伐。

在地球的另一端,一条蜿蜒2000多千米、根据中国标准建设的“电力高速公路”穿过广袤的南美洲热带雨林,将巴西美丽山水电站的电能输送至巴西东南部负荷中心。这是于2019年10月投入商业运行的巴西美丽山水电特高压直流送出二期项目,也是公司推动特高压输电技术、电工装备、工程总承包和运行管理一体化“出海”的重要实践。

1984年投产的巴西±600千伏伊泰普水电站送出工程开创了全球大规模高压输电的先河。曾几何时,中国电力建设者前往巴西“朝圣”。如今,以中国标准为核心的中国工程具备了强大的竞争力和生命力,成为中国的一张“金色名片”。

一出一进,时光流转,印证了中国电力技术的腾飞。

中国电力标准还将中国电力技术带到了“一带一路”沿线更多国家。在邻国巴基斯坦,±660千伏默蒂亚里—拉合尔直流输电工程采用公司完全自主知识产权的高压直流输电技术,填补了巴基斯坦该领域的空白;在沙特阿拉伯,500万只智能电表以及配套头端系统和终端设备的部署,标志着我国用电信息采集系统首次大规模进入海外市场。

科技立则民族立,科技强则国家强。如今,中国制定的电动汽车充换电标准体系与美国、德国、日本的相关标准并列为世界四大标准体系。中国在世界上率先建立的完整的特高压交直流、智能电网技术标准体系,成为全球相关工程建设的重要规范。2010~2020年,公司牵头制定国际标准84项,成为能源电力领域制定国际标准的关键参与者和领导者。

激活科技创新一池春水

一切从“0”到“1”的突破都是无数科技人员一次次碰壁、一次次死磕、一代代接力换来的。科技创新,关键在人。

在两院院士大会中国科协第十次全国代表大会上,习近平总书记强调,要增强企业创新动力,发挥企业出题者作用,加快构建龙头企业牵头、高校院所支撑、各创新主体相互协同的创新联合体,提高科技成果转移转化成效。

作为一家创新型企业,公司实施“新跨越行动计划”,激活了科技创新的一池春水。

全球能源互联网研究院有限公司是公司科研板块成立时间最短的单位。2020年8月,从华北电力大学博士毕业的张强收到了几家科研单位的“橄榄枝”。最终,他选择了联研院电力传感技术研究所。谈起原因,张强说,一是研究方向契合,二是平均年龄35岁的研发团队吸引了他。

电力传感技术研究所的确如张强所期待的那样,敢闯敢试、充满干劲。2019年9月挂牌成立时,该所5个室主任岗位面向全院竞聘,最终5名青年科研骨干竞聘上岗。通过建立与市场经济和现代企业制度要求相适应的劳动、人事、分配机制,该所实现了管理人员能上能下、员工能进能出、收入能增能减。

如何让科技人员全身心投入科技创新?2020年公司科技创新大会给了科技工作者信心——实行“揭榜挂帅制”,探索多种激励方式,实施科研单位“去行政化”和科研管理模式改革。

公司科技创新大会发布了首批5项“揭榜挂帅”项目,均聚焦关键核心技术。“揭榜的项目是一个成体系的项目群,项目间有连贯性。只要揭榜成功,项目就是连着做,不用再每年开展竞争性论证,可以保证连续性。”传感器微源取能技术项目揭榜人、联研院电力传感技术研究所副所长鞠登峰说。

除了“英雄不问出处”,公司坚持“去行政化”,科研单位在选人用人、经费调剂、薪酬分配、奖励激励等方面拥有了更大自主权。同时,公司不断探索岗位分红、项目分红、虚拟股权、限制性股权等多种激励方式,让科研人员可以“名利双收”。

作为公司首批分红激励试点单位,2016年起,中国电科院激励对象全部为一线科研人员。该院实施“科改示范行动”,项目分红由项目负责人根据贡献度确定,降低行政干预。同时,项目立项、预算调整及验收等流程大幅简化,为科研人员“松绑解压”。

“公司出台的一系列举措对科技创新的支持力度前所未有,尊重知识、尊重人才的力度前所未有。”中国工程院院士汤广福说。为高端人才“搭台子”,为技能人才“铺路子”,为青年人才“架梯子”,高精尖领域的大专家和青年科研人员均能各展其能。

在最大限度激发内部活力的同时,公司还坚持眼光向外,汇聚更多科创力量。公司与清华大学、西安交通大学等高校建立了联合研究机构,建成“国家级、公司级、各单位级”三级实验室体系,面向全社会开放100个实验室,鼓励社会各界参与共建。公司科技成果孵化转化平台也已建立。2020年,职工创新成果孵化转化达200项,公司直属科研单位年度科技成果转化收入达6.5亿元,特高压换流阀等一批专利技术落地转化,提升了电网装备技术水平。

时间串起一个个坐标,中国电力科学技术在吸收与创新中稳步向前。站在新的历史起点,聚焦碳达峰、碳中和目标,围绕“一业为主、四翼齐飞、全要素发力”发展总体布局,公司将以实现能源电力科技自立自强为目标,为电网高质量发展提供更强大的科技支撑,为建设世界科技强国作出新的更大贡献。
 

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