中科院電工研究所供圖

北京延慶太陽能實驗電站

百米級鐵基超導帶材繞制現場

電工所技術裝置在首都機場線載人列車上應用

項目合作簽約儀式

±350千伏/1044兆瓦柔性直流換流閥塔

今年6月24日，來自全國42個單位的70余名學員匯聚在河北省張家口市黃帝城小鎮，參加中國科學院“太陽能熱利用技術”培訓班。

中國科學院電工研究所(以下簡稱電工所)牽頭承擔的中科院戰略性先導科技專項(A類)“張家口黃帝城小鎮100%可再生能源示范”項目就坐落在這個小鎮。該示范項目集成了電工所多個實驗室的多項關鍵技術，將為北方城鎮和2022年冬季奧林匹克運動會探索一條清潔綠色的用能途徑。

發揮特色優勢，協同多部門創新攻關，決勝重大工程項目建設，是電工所多年來探索特色研究所建設的生動實踐。

2014年，中科院啟動實施“率先行動”計劃，以研究所分類改革為突破口，全面深化體制機制改革。作為扎根于可再生能源與電氣工程領域的重要國家級科研機構，電工所成為特色研究所建設中能源領域唯一的試點單位。

“優化組織模式和科研布局，促進重大產出，暢通轉化渠道，全鏈條促進成果落地，電工所積極面向國民經濟主戰場，為服務國家重大戰略和社會可持續發展作出了應有的貢獻。”電工所所長李耀華欣喜地看到，電工所的“特色”工作成績斐然。

曾經“率先” 再次改革

圍繞國家重大需求，發揮“特色”優勢，服務行業發展，是電工所60年奮斗歷程的寫照。

1958年電工所籌建，主要目標就是服務三峽水電工程。

蒸發冷卻技術實現工業應用之前，我國大型水利工程電力設備領域幾乎所有關鍵技術，均掌握在國外企業手里。中國工程院院士、電工所研究員顧國彪帶領團隊經過數十年攻關，使三峽機組用上完全自主創新的蒸發冷卻技術，相關指標達到國際先進水平。

1978年，電工所在國內率先開展光伏和風力發電技術研究，成為我國可再生能源發電與利用領域重要的開拓者和奠基者之一。

但隨著研究所發展和科研隊伍的壯大，戰略重點不夠聚焦、小作坊式科研、重大原創成果不夠多等問題，也在電工所出現苗頭。

“為適應學科發展需求、凝練特色研究方向，早在2012年，所里就把9個實驗室整合成了6個實驗室。”電工所所長助理兼科技處處長趙慧斌回憶道。

2014年，電工所籌備特色研究所建設。“所領導班子鼓勵大家有想法就提出來，所里組織學術委員會進行研討，所長基金對有潛力的項目給予支持。”電工所原所長肖立業介紹，電工所鼓勵科研人員在科研新領域積極探索，并成立多學科交叉中心，支持跨部門前沿探索性研究。

2015年，電工所進入中科院特色研究所試點建設序列，改革駛入了快車道。

為充分發揮“特色”，電工所整合形成了可再生能源發電技術、電力電子與電能變換技術、電力設備新技術、電網技術、超導與新材料應用研究、生物電磁學與電磁探測技術等6個實驗室。

新的科研布局，既有對原有優勢方向的傳承，也有對新領域的戰略布局。而為集中力量進行大項目協同攻關，也為培育新研究方向，多學科交叉中心得以保留。

“特色研究所建設，總體定位于電能生產、輸配和高效利用領域戰略高新技術及電氣科學前沿交叉研究。”李耀華介紹，電工所聚焦可再生能源發電與利用、高效電能轉換與節能、能源與電工材料及應用3個特色方向，不斷強化主學科和主要領域的優勢地位。

行業所需 義無反顧

“電工所作為國家能源與電氣領域的國家戰略科技力量，一定要把研究和行業需求有機結合起來，在我國能源體系轉型中作出應有的貢獻。”電工所副所長韓立的話擲地有聲。

廣袤的華夏大地，分布著豐富的太陽能、風能等可再生能源。但是，“光伏發電性能受太陽輻照、溫度等氣候因素影響很大，實際應用表明，光伏組件、部件及系統在不同氣候區的性能表現存在差異。”電工所研究員王一波說。

“國內在這方面缺乏面向行業的公共測試平臺和實證研究，難以支撐光伏技術的差異化研究。”王一波說，“這些公共平臺建設和共性關鍵科技問題研究，正是電工所需要深入開展的工作。”

為此，電工所可再生能源發電系統研究部聯合黃河水電、三峽新能源等相關企業，將在青海、云南、河北(渤海港口)、西藏、新疆、上海和海南建設7個“光伏系統及部件實證性研究和測試平臺”。

目前，青海省共和縣寒溫帶氣候區的平臺已經建成，而云南省大理市是在建的第二個平臺——暖溫帶氣候區測試平臺的所在地。

為在國內七大氣候區推進“光伏系統及部件實證性研究和測試平臺”項目，王一波已記不清楚最近幾個月自己是第幾次去云南了。“我剛從昆明參加平臺建設推進會回來。云南這個平臺進展還順利。”王一波臉上洋溢著喜悅。

基于平臺的研究深化了對光伏電池之于氣候區適應性的理解。王一波說，這些研究認識將對光伏行業的產品改型和技術改進提供指導。“未來，這些不同氣候區的實證性研究和測試平臺，將面向全行業開放共享。”

開放共享，引領行業發展，也是電工所研究員王志峰的夙愿。

早在2012年，電工所聯合國內十多家科研及企事業單位，在北京市延慶八達嶺設計完成了我國首個1兆瓦塔式光熱發電示范項目。這是“十一五”期間國家計劃“太陽能熱發電技術及系統示范”重點項目，是我國光熱發電產業發展史上具有里程碑意義的標志性事件。“十二五”期間，延慶基地又建成了我國第一座槽式熱發電電站。

“這是在光熱發電領域的開創性研究。”王志峰帶領團隊十幾年如一日，將很大一部分精力都放在了延慶光熱發電基地的建設上。

“延慶光熱發電基地現在成了一個研究載體，電工所多個研究部在這里對太陽能聚光、吸熱、導熱介質等技術進行改進，對核心技術的研究不斷深入，正朝著第四代太陽能熱發電技術邁進。”王志峰說，“在科技部、中科院、北京市和電工所領導的大力支持下，各部門齊心協力，該基地的實驗設施目前已躋身太陽能熱發電領域全球一流行列。”

在延慶光熱發電示范項目的基礎上，電工所在中國科學院科技服務網絡計劃(STS)支持下，將聚光吸熱技術應用于供熱采暖系統，與企業結合，在張家口黃帝城小鎮研制建設“太陽能跨季節儲熱供熱示范系統”。

電工所研究員裴瑋負責黃帝城小鎮100%可再生能源示范項目中電氣部分的方案設計與系統軟件集成工作。

“該示范項目中，可再生能源發電通過直流方式與儲能直接相連，根據電網和用戶需求，電能可以在不同變壓器和線路間自由調配，提高可再生能源接入的靈活性和供電可靠性。”裴瑋介紹。

這一示范項目突破了長周期儲能、可再生能源直流配用電等多項技術難關，將對行業發展起到引領作用。

責任所在 攻堅克難

讓人才、團隊、項目都充分活躍起來，形成科技創新的強大合力，突破制約經濟社會發展的關鍵核心技術，推動成果轉化為現實的生產力，是電工所作為特色研究所的使命和責任。

柔性高壓直流輸電技術，是大規模可再生能源集中并網、大型電網異步互聯、區域供電最有效的技術解決手段，發展前景廣闊。

電工所科研團隊先后突破了柔性高壓直流輸電領域的多項核心關鍵技術。在此基礎上，2016年電工所聯合西電集團，研制成功±350千伏/1044兆瓦換流器及控制保護系統，于當年8月在云南電網與南方電網主網魯西背靠背直流異步聯網科技示范工程中一次成功投運。

其時，該工程創造了多項世界紀錄：單臺柔性直流換流器容量最大(1044兆瓦)、直流電壓最高(±350千伏)、換流器電路最為復雜，有5616只高壓絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)同時實時協調工作。這些關鍵核心技術的突破，引領帶動了我國可再生能源發電規模并網和高壓大功率電力電子技術的發展。

電氣化是未來交通發展的必然趨勢。特色研究所建設以來，電工所瞄準電動汽車電驅動系統寬域高效規劃與控制技術等核心關鍵，集中高功率密度電氣驅動及電動汽車、車用能源系統及控制等研究部力量，開展協同攻關，取得了一系列創新突破，且相關成果實現了轉移轉化，已進入工程應用。

“團隊開發出的電動汽車高功率密度永磁電機驅動系統系列化產品，已先后在物流車、環衛車、大客車上裝車應用。”電工所研究員溫旭輝介紹。

2018年，電工所科研團隊與寧波菲仕綠能科技有限公司在天津市東麗區華明產業園成立合資公司中科菲仕，推動電動汽車電驅動技術走向產業化。目前，中科菲仕已成為新能源汽車電機驅動系統研發生產標桿性企業。

在中科院STS項目支持下，電工所科研團隊還研制成功了500千伏安大功率直線電機、1.3兆伏安牽引變流器等一整套軌道交通牽引動力工程化裝置，在首都機場線裝車應用，累計正線安全載客運營超過10萬公里。如今，這些裝置正批量應用于首都機場線，并在大連輕軌、南京地鐵、北京地鐵S1線等工程中推廣使用。

2016年，該項成果被評為中科院轉移轉化亮點工作。目前，電工所正與南京華士科技有限公司合作成立產業化公司，共同推動成果轉移轉化和規模應用。

為積極推進成果轉移轉化，“電工所已理順轉移轉化平臺，正積極打造市場化的成果轉化體系。”韓立介紹，原電工所的中科電氣高技術有限公司，已改造為全資控股投資平臺。該平臺將與電工所的轉移轉化辦公室合署辦公，明晰職責，配強隊伍，使院地合作和技術轉化工作通過市場更專業、更規范的運作，打通轉移轉化渠道，提升經濟社會發展的服務效益。

有鳳來儀 群鶴和鳴

在韓立的辦公桌上，放著一摞科研人員的項目書。郭明煥博士關于熱斑熱流量密度分布測量的項目，韓立反復看了幾遍，覺得很有價值。

“這是我參加所內項目評審時發現的。”韓立笑著說，“只要是有科學意義和應用價值的研究方案，如果獲得了多數專家認可，我們就會多方爭取資源，鼓勵科研人員深入研究下去。”

正是這樣貼心的服務，使電工所的科研領域不斷拓展、延伸，也使得電工所的人才團隊不斷成長、壯大。

對此，溫旭輝有著更直接的體會。1997年，北京的大街上還沒有新能源汽車，溫旭輝和3個同事就已率先開展新能源汽車數字化交流電驅動技術研究，并得到了電工所、中科院和科技部的項目支持。

“那時我們才30多歲，研究組只有4個人。但在中科院和電工所的支持下，我們在新能源汽車電驅動技術方面實現了從0到1的突破，研究團隊也擴展到了數十人。”溫旭輝心里的感激之情溢于言表。

電工所研究員許海平與溫旭輝有著相似的經歷，也是從原先僅有幾個人的研究組，慢慢獨立發展成了研究部。

“吸引人才、穩定人才、培養人才，是電工所人才工作的3個方面。”電工所黨委書記張福寬表示，人才是研究所發展的重中之重。

自特色研究所試點建設以來，電工所堅持“圍繞戰略目標，培養引進高層次人才團隊;立足長遠發展，選拔培養創新型后備人才”的隊伍建設方針，成立了人才工作領導小組與人才工作保障小組，加強對各類人才培養引進工作的統籌和指導，實施了一系列卓有成效的人事舉措。

“對于關鍵業務領域，電工所筑巢引鳳，直接加大對人才的吸引力度。”張福寬介紹，電工所充分利用現有的政策環境，通過“率先行動人才計劃招聘”“海外人才走進中科院”等活動，加強高層次人員引進的宣傳力度。

研究員馬衍偉是電工所從海外引進的創新人才。2016年，馬衍偉帶領團隊成功解決了鐵基超導線規模化制備中的均勻性、穩定性和重復性等技術難題，最終制備出了長度達到115米的鐵基超導長線，標志著我國在鐵基超導材料制備技術領域的研發方面走在了世界最前沿。

“針對可再生能源與電氣工程領域人才流失嚴重的形勢，特色研究所建設期內，我們加強與高層次人才多角度、多方面談心交流，創造條件不斷改善科研人員工作環境，確保其穩定工作。”張福寬說，試點建設以來，電工所高層次核心骨干無一流失。

電工所通過加強關鍵技術人才和工程支撐隊伍的培養與建設，3年來入選中科院“關鍵技術人才”4人。通過實施電工所創新研究員/副研究員制度、選拔年輕學術帶頭人和管理骨干擔任重要崗位，為青年人才提供成長空間和舞臺。

為促進成果轉化，鼓勵科研人員創新創業，電工所采取開放的人才支撐政策。

北京科諾偉業科技股份有限公司是電工所孵化的致力于風力、光伏發電的高新技術企業，研究員許洪華的成果通過中科電氣高技術有限公司完成了技術市場化后，全職進入科諾偉業工作，就任公司董事長。

“對于適合創業的技術人員，我們鼓勵其利用研究所的全資產業化平臺進行技術轉移轉化。”韓立說。

圍繞行業所需，開展核心關鍵技術攻關，強化成果轉移轉化，電工所在特色研究所建設中，為國民經濟和社會可持續發展作出了應有的貢獻。

“特色研究所建設是研究所改革發展的核心推動力!”李耀華表示，在“率先行動”改革進程中，電工所將繼續轉變觀念，積極爭取重大任務，進一步強化3個特色方向的國內領先地位和國際影響力，將電工所打造成為能源與電氣領域的國家戰略科技創新高地和國際上有重要影響的特色研究機構。