黎靜華,廣西大學電氣工程學院副院長、教授、博士生導師,英國工程技術學會會士,曾于2014年前往丹麥奧爾堡大學進行學術交流與訪問。兼任中國女科技工作者協會理事、廣西青年科技工作者協會副會長。主要從事新能源并網技術研究,主持或參與國家重點研發計劃、國家自然科學基金等國家級科研項目10余項,發表SCI、EI論文百余篇,出版專著5部,獲國家發明專利28項、軟件著作權10項,成果獲廣西青年科技杰出貢獻獎、中國電力科學技術進步獎一等獎以及湖北省科學技術進步獎一等獎。榮獲第四屆全國高校教師教學創新大賽三等獎、廣西一等獎,教學成果榮獲廣西壯族自治區教學成果特等獎、一等獎。先后榮獲全國寶鋼優秀教師、廣西首批勤廉先進個人、廣西青年五四獎章、廣西三八紅旗手及自治區模范教師等榮譽。
“科研不容半點馬虎,正如電力不容半秒閃斷。”
10年前,黎靜華這位廣西大學電氣工程學院的教授,從風電王國丹麥求學歸來,一頭扎進家鄉的新能源戰場。她帶回的不僅是國際前沿技術,更有一套“把論文寫在八桂大地上,把本事教進學生心坎里”的育人經。
黎靜華
問道丹麥風電“真經”
黎靜華的科研之路,始終與時代脈搏緊密相連。
2010年前后,中國新能源規模化發展進入關鍵轉型階段,風電裝機容量一年內實現翻番增長,能源結構開始了實質性轉變。然而,高速發展背后也隱藏著巨大挑戰。這時,正在華中科技大學開展博士后研究的黎靜華有幸參與到國家“863”“973”等重大項目,在模擬大規模新能源并網對電力系統安全穩定運行的影響時,她深切感受到消納的困境:“棄風棄光”比例較高,暴露出系統靈活調節能力不足、跨省消納機制遇到瓶頸。國內實踐經驗的相對匱乏,讓她常常思考:國際前沿是如何破解這些難題的?
這個疑問,在2013年的一個深秋得到了解答。在一次國際會議上,丹麥風電發展的成就如同一道強光,照亮了她的思路。專家介紹,這個北歐國家僅憑風電就滿足了全國近40%的電力需求,穩居全球首位。黎靜華當時就萌生了前往丹麥研習風電并網控制技術的想法。同年春節,課題組一位同門從丹麥奧爾堡大學(Aalborg University,AAU)回國探親,在交談中黎靜華得知AAU能源系正在攻關采用“電-熱-氣”多種能源協同消納新能源的前瞻性技術,急需合作者加入。在此機緣下,2014年12月,黎靜華踏上了前往AAU的訪學之旅。
AAU能源系在風電并網領域的顯著優勢,為黎靜華打開了一扇觀察全球頂尖風電產業的窗口。她深入丹麥的能源實踐發現,這里將風機、電動汽車、區域供熱網等多元化元素統一視為“廣義負荷”,通過靈活的電價信號引導負荷轉移,實現了多種能源形式的深度互補。這種系統性的思維,成為她日后回國構建“廣義負荷互動耦合模型”的核心靈感源泉。
在丹麥,黎靜華幾乎每天都“泡”在實驗室12小時以上,全身心投入“電(風)-熱-氣”綜合能源系統的優化調控項目。她與技術專家深入討論模型細節,反復推敲方案可行性。正是在這種高強度、高標準的國際合作氛圍里,她切身體會到了丹麥學者對模型精度近乎苛刻的嚴謹態度。而一次刻骨銘心的經歷,讓她對這種“苛刻”有了更深的理解。
當時,團隊正全力求解復雜的“電-熱-氣”多能流耦合難題,經過一個月的艱苦努力,他們采用了一個相對簡化的模型,終于得到了一組看似“可行”的運行數據。匯報時,黎靜華本以為會獲得階段性認可,卻遭到丹麥技術專家的堅決否定。專家們尖銳地指出,簡化處理引入了不可接受的誤差,強調即使是0.1%的微小偏差也可能引發連鎖故障。盡管當時這個簡化模型在國際上已屬先進,但丹麥團隊對精度的追求容不得絲毫妥協。這次“否定”激起了黎靜華更強的斗志。她和團隊重返基礎理論,最終成功開發出一種能高效處理非線性、微分-代數耦合問題的大規模分解-協調算法,顯著提升了模型精度,研究成果不僅發表在能源領域頂級期刊Applied Energy上,更入選了全球高被引論文。“國外學者對細節的執著追求讓我深受觸動。”黎靜華感嘆道。
丹麥風電產業成熟的“產學研用”閉環生態同樣給黎靜華帶來了巨大震撼。她親身體驗到,每個環節均通過產研聯動實現技術轉化。一次深入風電產業鏈的實地探訪,讓她目睹了整個體系環環相扣的高度協同和強大韌性。就在那一刻,她暗下決心,一定要將在丹麥汲取的先進理念和關鍵技術帶回國,融入家鄉廣西的綠色能源發展中。
研教相長的育人路
2015年,黎靜華回到家鄉廣西。彼時的八桂大地,正站在新能源發展的起跑線上。她敏銳觀察到,廣西的風電、光伏開發剛剛起步,潛力巨大但挑戰重重,與丹麥成熟的分布式智能體系形成鮮明對比。北部灣這片蘊藏著約3000萬千瓦海上風電資源的“藍海”尚未開發,并網容量為零。陸上風電場則主要集中在預測難度大、誤差動輒超過20%的復雜山地。看著這片充滿希望的土地,黎靜華心中那份“把論文寫在八桂大地上”的信念愈發堅定。她知道,必須找到一條適合廣西的本土化發展路徑。
然而,將藍圖變為現實的第一步,就遭遇了“寒流”。回國第2年,學院領導希望她針對廣西的特點,探索開辟高效轉化并網的研究方向。黎靜華接下任務,卻迎面撞上了質疑——“西部科研條件有限,何必自討苦吃?”同事們指出了現實的“三缺”困境:缺設施、缺平臺、缺支持。
“缺設施、缺項目,我們可以去爭取、申報。但人是核心,也是最難的。”黎靜華坦言,當時真正能挑大梁的研究骨干只有她一個人,帶著幾名研究生,可謂“白手起家”。面對困境,丹麥的經歷、北部灣的藍圖以及對家鄉的責任感,重新燃起她的斗志。“困難的事情總要有人做,如果大家都不做,就沒有進步。”她堅信,能源轉型變革的種子同樣渴望在西部的土壤中生根發芽。
黎靜華深諳,破解困局不僅需要前沿技術,更需要培養一批“下得去、留得住、用得上”的本土化人才。她堅守的教學原則是“老課新講、新課講透、難課講活”。她觀察到,在傳統工科教學模式下,學生背得出公式卻解決不了實際問題。“比如講風電并網控制,只推導數學模型是沒用的,得讓學生知道廣西的電源特性、網架結構,需要因地制宜調控策略。”因此,她的課堂總是“虛實結合”。例如,在“電力系統暫態分析”課堂上,她會將抽象的發電機轉子運動微分方程和控制理論,融入“西電東送”工程中的真實案例里。
“研教相長”是黎靜華的另一個育人法寶。她堅持以國家戰略需求為引領,通過項目式學習、探究式教學等方法,探索拔尖創新人才培養模式。“我希望學生走出校門時,手里握的不只是畢業證,更懷揣著解決復雜電力能源問題的真本領和推動綠色發展的使命感。”為打通育人“最后一公里”,她提出“立借聯搭”的實踐思路,通過立足本校資源,借助南方電網等龍頭企業平臺,聯合區外高水平高校,為學生搭建實戰化能力提升平臺。她的學生幾乎都有在國家電網、南方電網項目實習的經歷,不少人更參與了具有重大影響力的實際工程項目。
在實踐教學中,黎靜華很“較真”。“我記得當時為了驗證一個控制算法,黎老師陪著我們在實驗室熬了3個通宵。”她的一位學生回憶起來,印象深刻。這份對科研嚴謹的執著,最終轉化成實實在在的效益。團隊研發的控制裝備在廣西甘蔗渣發電廠推廣應用后,企業反饋:“自從用上這套裝備后,因廠內負荷擾動跳閘故障直接降為0,每年減少損失近千萬元。”
在指導學生參與10余項國家級課題研究時,黎靜華始終堅持引導學生自主尋找解決方案。她深信:“老師能教的是方法,不是答案。”從教19年來,她多次獲得廣西高等教育自治區級教學成果獎;她指導學生撰寫學術論文116篇,授權發明專利32項;經過她精心培養的36名畢業研究生中,有23人獲國家獎學金、自治區優秀畢業生等榮譽,超過50%成為廣西各級電網公司的業務骨干,深度參與“西電東送”等重大工程建設,累計獲得表彰50余人次。
探索八桂大地能源轉型的獨特路徑
近二十載的學術積淀,讓黎靜華對中國能源轉型之路形成了深刻而獨到的見解——這是一條“主干強化與末梢柔化”雙軌并進的特色之路。“國外的經驗值得借鑒,但不能簡單復制。”她強調,“正如丹麥的風電送出技術適應不了北部灣的臺風,中國的方案必須扎根于本土國情,解決中國的問題。”
于是,黎靜華帶領團隊采用“數據沙箱”技術,在確保原始數據物理隔離、絕對安全的前提下,構建了一個支持科研人員高效調用數據模型進行算法驗證的虛擬環境。同時,她巧妙地將歐洲風電集群控制的先進經驗“本土化”,結合北部灣臺風頻發、氣象多變的特點,在控制算法中創新性地加入了高精度的氣象預測因子,顯著提升了系統在極端天氣下的協同控制能力和生存能力。
“中國新能源的規模和資源稟賦是世界上獨一無二的,這既帶來挑戰,也孕育著重大機遇。”黎靜華舉例說,廣西北部灣海上風電的開發,面臨著生態、跨國界協調、弱支撐電網等問題,“這在國外沒有現成答案,我們必須自己動手,寫出中國方案的‘語法書’。”為此,她積極探索前沿技術破解難題,研究量子計算在電力系統優化中的應用,試圖突破百萬節點計算瓶頸,引入人工智能技術,提高極端天氣下風電的預測精度。“北部灣的風有自己的脾氣,我們的算法就要學會‘讀懂’它,甚至預判它。”她形象地比喻道。
在黎靜華看來,中國-東盟能源互聯互通是另一個巨大的創新空間。東盟各國電網標準不一、技術水平各異,在她看來并非障礙,反而是探索多元化協同模式的天然試驗場。“就像不同方言的人需要翻譯才能暢快交流,我們要做的就是研發‘電網語言翻譯器’,讓不同國家的電力系統能安全、經濟、高效地‘對話’與協作。”這幅關于能源互聯互通的宏偉藍圖,不僅刻在黎靜華的腦海里,更清晰地鋪展在她辦公室的墻上——那是一幅被翻看得邊角磨破、又用膠帶仔細粘好的北部灣海上風電規劃圖。圖上,不同顏色標注著風電場、港口和輸電線路,也勾勒著她心中連接中國與東盟的能源脈絡。
然而,這張承載著夢想的“作戰圖”,也真實映射著她科研路上的困惑。“在西部做科研,想把這樣的藍圖變成現實,時常要面對‘兩難’。”她坦言道。
第一“難”,是平衡。她需要在諸多的行政事務、項目申報、學術會議和做科研之間尋找微妙的平衡,常常晚上才能回到實驗室,靜心沉浸于科研中。更讓她困惑的是,一些具有區域特色的研究項目,有時會因“西部基礎條件有限”的固有印象而被低估。第二“難”,是培養學生的壓力。西部高校學生的科研基礎相對薄弱,黎靜華就從最基礎的編程語句教起,陪著學生逐行調試代碼。“有時確實覺得挺累,但看到學生滿臉的迷茫和求知欲,又覺得不能退縮。”她說道。
但是,這些困惑會在看到學生成長時煙消云散。前年,黎靜華指導的一位畢業生,在防城港海上風電送出工程建設中,解決了一個關于“海底復雜環境下最優路徑規劃”的關鍵技術難題,之后特意感謝她:“用到了您教的電力系統最優動態規劃方法算法,啃下了這塊硬骨頭。”那一刻,黎靜華覺得所有的付出都值了。
黎靜華摸索出一套“聚焦法”來解決“兩難”問題——把精力集中在“北部灣海上風電”“中國-東盟能源互聯”等具有區域優勢的方向上,有所為有所不為;在事務性工作中尋找效率提升的方法,比如把項目申報材料模塊化,讓團隊成員分工協作。
路雖艱,但行則至。如今,黎靜華也學會了在壓力中尋找平衡,她說:“科研不能急于求成,要先把根扎深,才能慢慢枝繁葉茂。”談及未來,黎靜華的目光投向窗外:“西部科研不是‘洼地’,而是‘探針’,我最大的愿望就是能用科技服務好三件事——北部灣海上風電、中國-東盟能源互聯互通,還有能源人才培養。”
采訪結束時,黎靜華拿起手機,翻出學生發來的照片,他們研發的新能源發電系統高效并網控制裝備正在風電場調試,屏幕上的曲線如預期一樣運行著。“你看,這就是我們的追求——讓每一度清潔電,穩定轉換成萬家燈火。”
從北歐的風電實驗室到八桂大地的山海之間,她用10年時間證明:真正的科研,既要仰望星空的國際視野,也要腳踏大地的務實堅守;最好的育人,是讓學生既成為解決問題的專家,也成為心懷家國的建設者。
北部灣的風裹挾著潮聲掠過耳畔,也推動著黎靜華與團隊探索的航向——那里,清潔能源的智慧正跨越國界,奔向深藍。(作者 韋俞妃系廣西大學黨委宣傳部職員。本文圖片由作者提供)
來源:《神州學人》(2025年第9期)
工信部備案號:京ICP備05071141號
互聯網新聞信息服務許可證 10120170024
中國教育報刊社主辦 中國教育新聞網版權所有,未經書面授權禁止下載使用
Copyright@2000-2022 m.junhanjc.com All Rights Reserved.