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2015-12-31    王成山:寻求“科技改变生活”的电网专家

 

文/《瞭望》新闻周刊记者毛振华

 

 

    作为我国智能电网领域的学术权威,天津大学电气与自动化工程学院院长王成山的工作看似离人们的日常生活很遥远。然而,从远程开关家中电器的智能家居,到自发自用的分布式发电,再到可实现故障自查自愈的智能配电网,他所从事的研究无一不是对当下社会所关注的“科技改变生活”的生动诠释。也正是这些,贯穿在他的科研生活与市场实践中。

  与电网结缘

  既是在实验室里一丝不苟从事科研工作的学者,又是对接市场、开展产品设计研发的实干家,作为“十二五”科技部智能电网重点专项专家组专家,王成山日复一日的科研生活其实并不单调。

  “我是天津大学土生土长的学生。”王成山说,从1979年踏进天津大学校门起,本科、硕士、博士学业完成后留校任教,他已经与这所百年名校结缘长达35年。在这35年里,他坚守在书斋中从事学术研究,并且始终与电网相伴。从一开始的电网安全性分析到配电系统的优化规划,再到现在的微电网与智能配电系统,他见证了中国电网建设飞跃发展的历程。

  王成山的科研生涯是从最基本的给电网公司作规划开始的。在他的印象里,上世纪90年代,我国电网还停留在“不鼓励”家庭夏季使用空调的阶段,投资和规划相对滞后。而到了1999年,国家一下子拿出3000亿元投入电网改造,这让当年还是毛头小伙子的王成山看到了自己专业的成长潜力。

  配电系统是电力系统中将电能分配给千家万户的重要环节,具有投资大、设备多、结构复杂、对用户供电可靠性影响大等特点。本着花一分钱都要负责任的心态,在面对国家巨大的资金投入时,采用科学的手段进行规划和综合评价,无疑是一项意义重大的工作。

  王成山和他的课题组老师一起,从规划理论研究做起,逐渐利用计算机开展配电系统规划工作的探索。直到1997年,他们完成了我国第一个《城市电网规划计算机辅助决策系统》的开发,并首次成功在辽宁鞍山的城市电网规划中全面应用。至今,王成山团队在这一领域的研究成果,已经成功应用于我国200多个城市的2000多项电网规划工程。每谈及此,他都会为当年取得的成果感到自豪。

  从2004年、2010年两次获得国家科技进步二等奖,到承担教育部重大项目,再到承担国家863项目、973项目,在看似枯燥的电网领域,王成山的研究越做越深,越做越专,并迅速成长为国内电网研究领域的一流专家。他所获得的教育部“长江学者”奖励计划特聘教授、国家“杰出青年基金”获得者、首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选、教育部创新团队负责人、国家973项目首席科学家、科技部重点领域创新团队负责人等一系列称号,就是最好的证明。

  由王成山担任主任的天津大学智能电网教育部重点实验室,也是他的得意之作。近十年来,诸多科研难题在这里破题,这里也是国内智能电网研究的“发源地”,入选2009年教育部“十大”科技进展的大电网安全监控技术就出自这里;获2010年度国家科技进步二等奖的《复杂配电系统综合技术评价方法研究、系统开发及工程应用》研究成果已经应用于国内100多个城市的上千个配电系统工程中,这一重要成果同样出自这里。

  除了实验室,王成山施展才华的另一片天地在市场。作为一种模式创新, 原校办企业天津天大求实电力新技术股份有限公司(下称天大求实)将原本沉睡在实验室里的科研成果应用到了生产实际中。

  学校的学科也从天大求实的发展中得到了很多项目支持,发现了许多实际工程中需要解决的难题。学校与公司之间彼此形成了非常紧密的产学研合作模式。”王成山说。

  “杰青”带来机遇

  国家自然基金委“杰出青年基金”(下称“杰青”)对王成山的帮助带有“转折性”意义。得到“杰青”科研经费扶持时,王成山44岁,正是雄心勃勃、干事创业的大好年华。

  他告诉本刊记者,“杰青”有着严格的评审程序,能获评这一基金意味着他在电网研究领域的一些想法被同行认可,对自己今后的科研成长是莫大的鼓励和鞭策。

  由于“杰青”科研经费在使用上不限定研究方向,王成山大胆利用这笔资金启动了分布式发电与微电网研究。他专门组织了一批博士围绕微电网开发软件,到国际上交流,还做了一个具有国际一流水平的试验系统,把很多过去很初级的想法变成了现实。这些宝贵的经验接下来被应用到了国家973项目的申报、答辩和实践中。本文来源:瞭望观察网

  “我申请的是国家电力系统领域的第三个973项目,当年申报时竞争非常激烈,答辩面对的是院士等一批著名科学家,非常有挑战性。没有‘杰青’的培育,很难想象973项目的申报会取得成功。”王成山回忆说。

  而两次去美国访学的经历尤其令王成山难忘。

  1991年博士毕业,不到3年,王成山就再次踏上求学之旅,前往美国康奈尔大学学习。“这是我第一次出国,在康奈尔大学的两年是我人生中特别值得记忆的时光。”王成山说,到了国外后,他由于已经工作过一段时间,少了一般青年留学生对于未来的迷茫和初来乍到的不适应,接触到了许多新鲜知识,觉得需要学习的东西很多,几乎每天都在拼命工作。

  “就我所从事的学科来说,那时候感觉国内的研究水平跟国外比差距还是蛮大的。”王成山说,无论是查阅文献资料,还是寻找应用软件,甚至连用电子邮件收发资料,他都亲身感受到了这种来自研究环境和研究视野上的巨大差距。

  那时候,国内参考文献大都是两三年前的,离解决一些前沿问题还有一定差距。王成山利用这宝贵的两年拼命汲取知识营养,学习国际上最前沿的科研成果。

  由于牵挂国内的科研,1996年王成山回国,并初步尝试将内心反复思考的问题付诸实践。有在国外学习奠定的良好基础,他参与研发的多项成果得以落地成型。

  有了国内的实践,王成山更明白自己究竟需要哪些知识,于是在2001年他再一次踏上出国的旅程,成为卡耐基梅隆大学的访问学者。第二次出国的感觉与第一次有了很大不同。他感到,国内的研究条件、研究水平已经明显接近美国,在软硬件层面也几乎没有什么差别,与国外研究同步。但就智能电网领域的研究而言,他也深切地感受到,我国与美国等发达国家的研究还有一定的差距。

  美国等发达国家的政府在智能电网的投资上非常慎重,更注重项目的可推广性、经济性。而且,在与民间研发公司、消费者的互动中,智能电网的经济性和创新性越发凸显。“年轻人有机会还是应该出去看看,多见见世面,开拓视野。看看国外在这一领域究竟研究到什么程度了,在国内还有哪些能有所发挥的空间。”他感触颇深地说。

  期待科技改变生活

  作为电力领域的知名专家,王成山经常会受到行业内会议的邀请。不久前,他还参加了由中科院等组织的“新产业革命国际论坛”,受邀做电网方面报告。

  “我挺喜欢参加这种活动。不同行业的人可以在一起相互启发,就能源问题一起探讨交流,效果很好。”他说。

  身为大学教授,王成山还承担着人才培养的任务。他认为,大学培养的学生,应该做事认真、善于思考、踏实做人并有一颗感恩的心。他特别强调踏踏实实与人合作的重要性。他说,对从事工程领域工作的人来说,团队精神是必备的素质。“我们之所以拥有一支凝聚力强、能够团结奋进的团队,是因为每个人都知道,只有在课题组中,大家才能够实施自己的抱负,充分发挥自己的长处,将想法转变为成果,将成果变成产品,对社会作出贡献。”

  王成山说,工程性学科要求学生必须学会解决实际问题,才能成为优秀科研工作者。尽管我国一些学生的创新意识可能相比欧美略弱些,但其基础知识、专业知识的学习都比欧美学生更多、更系统,也更深入,所从事的研究也更加贴近实际,更加面向重大工程问题,因而同样有很强的国际竞争力。很多学生在读硕士、博士时就做出了很大的成绩,这可以充分说明这一点。

  不久前,天津首个“自发电”个人在自家屋顶装上太阳能光伏板用于发电,月卖电约300度。尽管经济性有待商榷,但这让王成山颇感兴奋,因为他从中看到了分布式发电所带来的能源革命的曙光。

  提起电网,王成山仿佛有说不完的话题。在他看来,发展智能电网的重要原动力之一,就是解决未来大规模可再生能源的接入问题。他预测,未来将有大量分布式电源以微电网的形式接入配电网,成为智能配电网的重要组成部分,而智能配电网是未来智能电网的核心环节之一。

  王成山说他时常会告诫自己要避免两种误区。一种是做的研究或工作太实际,为了项目而做项目,不断做重复性工作,这对于大学教授来说是非常不合适的。相对应的另一种是脱离实际地空对空写论文。“从已有的文章中挑毛病写文章,以发表文章作为职业,这种本末倒置的做法更是忽视了我们写文章的初衷。”

  王成山的计划是,从横向科研项目上,面向国家重大需求,从中抽取出有价值的关键性技术问题,拿到实验室加以解决;从纵向科研项目上,积极参与国际交流,通过互相研讨,贡献想法,使自己始终走在国际前沿,与发达国家同步。这是王成山的追求,也是他能把学问越做越大的奥秘所在。(《瞭望》2015年第1期)


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