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科技支撑发展 创新引领未来——国家电网公司科技创新综述

  12月17日,世界电力工业的科技星空,又亮起了一颗璀璨明星。

  福建厦门±320千伏柔性直流输电科技示范工程成功投运。这是世界上首个采用真双极接线、电压等级和输送容量双双达到国际之最的柔性直流工程,填补了多项世界技术领域的空白,标志着我国全面掌握大容量柔性直流输电关键技术和工程成套能力,又一次攀上了世界电网技术的巅峰。

  有媒体用“腾飞”来形容国家电网公司在输电技术领域的跨越式发展,那么正是科技创新,为国家电网插上了腾飞之翼。在重视创新、推动创新、依靠创新、参与创新的热潮中,国家电网公司实现了从技术跟随到技术赶超的转变,逐步成为世界电网技术发展的引领者。

  科技创新推动国家电网实现跨越式发展,给公司和电网发展注入了强大动力。公司形成了国际一流的科技创新体系,孕育出丰富的创新成果

  党的十八大以来,党中央、国务院高度重视科技创新工作,坚定不移推进创新驱动战略。十八届五中全会提出,必须牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,把创新摆在国家发展全局的核心位置,并强调要不断推进理论创新、制度创新、科技创新、文化创新等各方面创新,发挥科技创新在全面创新中的引领作用。

  科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。科技创新已成为提高综合国力和核心竞争力的关键支撑。谁牵住科技创新这个牛鼻子,谁就能占领先机、赢得优势。

  “要使企业成为创新主体、加快推进产学研深度融合。”习近平总书记曾在中央财经领导小组会议上,强调企业在科技创新中的角色定位。

  “国家电网公司是技术密集型企业,电网发展关系国民经济命脉和国家能源安全,电网核心技术决不能受制于人。拥有自主科技创新能力,才能使企业在竞争中掌握主动权,抢占世界电网发展的制高点。”公司董事长刘振亚一语道出电网科技创新的关键意义。

  如何走好科技创新这步先手棋?公司客观审视世界能源发展趋势,着眼党和国家工作大局,立足经济社会发展需求,战略性地思考公司和电网发展,提出“一流四大”科技发展战略,即建设一流人才队伍,实施大科研、创造大成果、培育大产业、实现大推广。通过对原有科研资源的重新整合,公司解决了科研资源分散、试验研究能力不强、创新能力不足等问题,科技创新轨道更加顺畅,重大科研项目有了宽阔平台,广大科研工作者也找到了放飞理想的天空。

  战略决定创新路线图,体系则是路线图顺利实施的保障。在“一流四大”的指引下,公司构建起“层次清晰、定位科学、分工明确、产研协同、运转高效”的科技创新体系。科技创新体系如齿轮般精密咬合,“定位科学”决定了“分工明确”,“产研协同”确保了“运转高效”。

  电网尖端技术有了研发攻关的“大本营”。对内,公司整合直属科研单位和二级企业科技资源,形成技术创新的核心力量;对外,与高校和科研机构建立战略联盟,与国外研发机构和企业建立合作伙伴关系。公司初步建成了以4家直属科研单位、5家直属产业单位、26家省属科研单位和国网智研院美国院、欧洲院2个海外研发机构为主体,以外部科技力量为协同,层级清晰、分工明确,利于发挥各自优势,便于业务协同的科技创新体系,公司科技人才和攻关团队有了成长的摇篮,成为电网发展的“智囊库”。

  电力科技成果有了孕育转化的“孵化器”。公司形成了功能齐全、综合指标居世界领先水平的大电网试验研究体系。依托特高压,公司“四基地两中心”全面建成,强力支撑坚强智能电网创新发展。三级实验室体系持续优化完善,目前已拥有国家级实验室18个。各级实验室有效完成了各类科研试验、型式试验、入网检测任务,有力支撑了电网生产、运行管理等各环节的重大规划决策以及重大工程建设,为科技项目实施、技术标准编制、知识产权布局、成果转化与培育等提供了重要基础。

  “正是有了一流的科技创新体系,公司科技创新能力才能达到一流,技术支持、技术研究、技术服务实现同步协调发展,我们才有条件承担众多重大项目。”公司科技部负责人说道。的确,如果把公司逐步完善的科技创新体系比作一棵大树的根基,那么根扎得越深,散得越广,其滋养的枝叶会更加繁茂,孕育的果实会更加丰硕。

  在从技术跟随到技术引领的转变中,公司始终把自主创新作为发展的“第一生产力”,“十二五”期间,累计研发投入346.4亿元,较“十一五”增长38.5%。从成为国家首批“创新型企业”到特高压、柔直输电技术领跑世界,从屡屡斩获国家科技进步奖到拥有有效专利量连续四年位列央企第一……踏着创新的脚步不断攀登高峰,公司已经成长为建设创新型国家的中坚力量。

  公司科技创新取得丰硕成果,在众多技术领域创造了多个世界第一,实现了中国创造和中国引领

  多年来,在创新驱动、“一流四大”战略的引领下,公司在重大科技攻关、科技示范工程、特高压和智能电网建设、电网标准制定等领域取得一系列重大科研成果。科技部部长万钢2007年到国家电网公司视察时,就对公司科技领域的成就给予高度评价:“国家电网公司在特高压输电、电网建设、大电网仿真等科技领域已实现了很多世界第一,而且正在创造着更多的世界第一。”

  “创新是企业的灵魂”,公司以此为信条,不断开拓科技创新新局面。“十二五”期间,公司累计荣获国家科学技术奖19项,其中特等奖1项,一等奖2项;获中国专利奖46项,其中专利金奖3项;获中国标准创新贡献一等奖2项……各类国家级奖项的获得,不仅是对公司科研成果的认可,也充分证明了公司创新能力正与日俱增。

  美国前能源部长比尔·理查德森曾撰文,希望美国电网向中国学习,并大为称赞中国特高压技术,“通过提高煤炭生产和输送环节的效率,特高压输电可以使煤炭消费最优化,使远距离输电损耗降到最低,并减少温室气体的排放。”

  比尔并非唯一对特高压表示“好感”的外国专家。国际电工委员会副主席恩诺·里斯、国际大电网委员会秘书长让·科瓦尔、前美国驻华大使骆家辉等都在不同场合表示看好中国特高压技术的发展前景。

  实际上,特高压技术早已成为公司创新的催化剂。“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”斩获国家科学技术进步奖特等奖,实现电压控制、外绝缘配置、电磁环境控制、成套设备研制、系统集成、试验能力6方面的创新突破;高压直流断路器关键技术解决了在高电压、大电流运行条件下直流故障电流可靠关断的“百年世界难题”;大电网规划与运行控制技术重大专项研究完成,攻克了交直流混合电网、大电网规划、安全控制等多项技术。这些,亦为坚强智能电网和全球能源互联网的建设奠定了基础。

  如果说建设特高压是搭建坚强骨干网架,那么智能电网则是灵活型、智慧型电网的代表,也代表着未来电网发展的大方向。从优质电力园区,到智能配电网规划,大到柔性直流输电技术研发,小至智能电表的推广,公司科技创新前沿阵地不断扩大。

  “十二五”期间,公司智能电网发展成就卓越,“智能电网创新示范工程”荣获国家科学技术进步一等奖;浙江舟山五端柔性直流、厦门柔性直流输电科技示范工程,堪称中国引领的典范;天津中新生态城、国家风光储输等一批智能电网示范工程投运……截至今年11月底,公司累计建成智能电网试点项目35类342项,完成12个智能电网综合示范工程的建设,已成功掌握智能电网调度技术、智能变压器和智能GIS的制造以及智能用电等关键技术。

  技术创新带来的另一项“福利”,是推动标准制定。目前,特高压技术标准已成国际标准,公司在智能电网、新能源并网、资产全寿命等领域标准体系建设均有所建树。“十二五”期间,公司制修订国家、行业标准753项,协同管理全国标委会和行业标委会35个,在国际电力市场中抢得话语权。

  创新驱动工程,工程孕育创新,公司创新成果迅速转化,在工程实践中广泛应用,充分释放出“第一生产力”的能量

  当我们回眸电网建设的风雨历程时不难发现,在这样的鸿篇巨制中,每一页都凝聚着坚持科技创新,加速科技进步的努力和成果。

  近年来,公司完善科技成果转化机制,搭建基于技术市场的科技成果内外部转化平台,提高科技成果转化意识,深化创新成果在工程中的应用。

  这一点在特高压输电领域表现得尤为明显。5月11日,国内首次1250平方毫米大截面导线在灵绍特高压工程试点展放成功。该导线是公司在特高压工程中首次采用的又一新型导线,在世界上首次应用于±800千伏特高压直流线路工程。

  近年来,公司联合各方力量,加强在特高压领域的技术攻关,积极破解电压控制技术、外绝缘配置及电磁环境控制技术等世界性难题,全面掌握特高压核心技术,成功研制特高压自耦变压器、特高压直流电子式互感器等一系列装备,并成功应用于多项特高压工程中,成为世界首个成功掌握并实际应用特高压这项尖端技术的国家。

  特高压技术创新和进步,不仅在逐步改变能源、电力和电网发展方式,而且有力促进了国家经济结构调整,带动装备制造产业升级。据了解,因特高压交直流工程的建设,我国特高压设备研发设计、制造工艺和试验检测能力均达到国际领先水平。

  2013年1月,“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”荣获国家科学技术进步奖特等奖。时任许继集团总经理的李富生骄傲地说道,在“一流四大”科技战略和坚强智能电网建设的直接拉动下,许继集团加大对特高压远距离输电、新能源发电及并网等领域技术的研究,在75个关键科研项目实现重大突破,60多项新产品达到国际领先水平,20多项产品和技术成为世界领跑者,“过去是我们追着国际同行求合作,现在他们主动要求与我们合作。过去我们是‘小舢板’,现在则变成了‘航母群’!”

  在新能源发展领域,国家风光储输示范工程已成为展示我国新能源领域最新成果的“国家名片”。作为世界上规模最大的集风力发电、光伏发电、储能装置及智能输电四位一体的新能源综合利用示范项目,工程采用“风光储输联合发电”技术路线,以“风光互补、储能调节、智能输电、平稳可控”为攻坚目标,成功实现了新能源发电的平滑输出,为破解新能源大规模开发利用的世界性难题给出了答案。

  近期,公司在柔性交流和柔性直流输电技术应用上也相继取得重大突破。12月11日,江苏南京220千伏西环网UPFC(统一潮流控制器)工程顺利投运。这是我国首个自主知识产权的UPFC工程,也是国际上首个使用模块化多电平换流(MMC)技术的UPFC工程,标志着我国柔性交流输电技术已走在世界最前列,也从本质上提升了我国智能电网相关技术、产品的国际竞争力。

  12月17日,厦门±320千伏柔性直流输电科技示范工程投运。而此前于2014年7月投运的世界上端数最多、单端容量最大的浙江舟山±200千伏五端柔性直流输电科技示范工程,也已安全稳定运行1年多。这两项工程的投运,标志着我国全面掌握高压大容量柔性直流输电设备制造、工程设计、施工调试、运营等关键技术,对进一步提高我国直流输电技术水平和电力装备制造水平具有重要意义,为开拓国际柔性直流工程市场奠定了坚实基础。

  科技支撑发展,创新引领未来。多年创新实践的经验和成果表明,以企业为主体的科技创新,在企业转型、经济发展、社会进步、民生改善中发挥了不可替代的支撑引领作用。

  正是依靠创新,国家电网的每一步跨越都令世人惊叹,在全球能源互联网的宏大蓝图中,在世界能源的发展格局中,中国国家电网的角色越发卓越。