全力以赴,推动国家电力科学技术发展——访国家电网公司特高压建设部正高级工程师王晓宁

(整期优先)网络出版时间:2021-12-16
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全力以赴,推动国家电力科学技术发展——访国家电网公司特高压建设部正高级工程师王晓宁

刘冰


随着“新基建”政策的全面推出,特高压电网建设正在加速落地。从遥远的大西北、大西南出发,跨越崇山峻岭,穿过大江大河,将汩汩流动的电力从能源中心输送到大江南北,支撑起了都市的璀璨灯光,工厂里的机械轰鸣,以及千家万户的日常起居。由一座座变电站、铁塔和一条条线路组成的中国特高压输电网络,用了不到 10年的建设时间就具备了世界最高水平,成为“新基建”亮点的同时,创造了一大批令人瞩目的世界纪录。

波澜壮阔的中国特高压建设之路,离不开国家政策的大力支持,也离不开一群胸怀理想,沉迷于科研的技术专家。为了推动电力科学技术发展,他们通过无数次的试验,攻克了一道又一道世界性难题,打造了一条通向世界的“电力高速公路”和一张惊艳世界的“中国名片”。接受《中国电业》栏目采访的王晓宁博士,正是一位深度参与了中国特高压工程事业的正高级工程师。让我们通过他的事迹,特高压背后那些不为人知的故事。

01参与中国第一台特高压变压器的研发监制

什么是特高压?

从万里之外的能源中心,像潺潺流动的血液一样,注入每一座城市的心脏,用澎湃的力量激发着经济中心的活力。点亮了故宫上空舞动黑夜的灯光、上海外滩流光溢彩的霓虹、广州“小蛮腰”上迎风飞舞的裙裾。它,就是特高压。一个领先于全世界的中国高端制造,电力工业的一座“珠穆朗玛峰”,一个开启新时代的“国之利器”。

电力行业对能源资源的依赖性非常大,发电需要大量的风能、水能、煤炭等资源。但中国的能源资源地域分布不均,大部分分布在用电需求很小的西部地区,相反,用电需求旺盛的中东部地区却能源资源匮乏。供给与需求之间的不平衡,严重制约了社会经济的发展。特高压输电技术才能最大限度地降低能耗传输的基础上,实现能源的大范围优化配置,为国民经济发展提供安全、经济、优质的电力服务。

2004年,中国提出了建立特高压电网的构想,2006年,国务院印发《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》第一次把特高压技术写进国家文件, 2009年,建成了第一条特高压输变电工程(晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程),让“西电东输”变为现实。

这是一项国家重点扶持的科技项目,关系着国家能源安全和国民经济命脉。要完成这项任务,国家发展改革委、中国机械企业联合会和国家电网公司坚持自主创新、振兴民族装备制造业的国产化方针,积极推动“产、学、研、用”相结合,充分调动国内各方资源,会同中国科学院、中国工程院的30多名院士,中国电力科学研究院、清华大学、西安交通大学等几十所科研机构和高等院校的老中青三代科技人员,以及设计、制造、试验、建设等支撑单位数以万计工作人员的投入,自2006年立项核准到2009年投产,历经四年时间终于完成了世界上第一个投入商业运营的特高压输变电工程,开启了世界电力工业的新纪元。

在这支庞大的科研队伍中,毕业于清华大学电气工程专业,任职于中国国家电网公司的正高级工程师王晓宁正是其中一名技术骨干。

2007年,王晓宁博士离开了中国电力科学研究院,加入了国家电网公司特高压建设部,专门负责特高压核心设备变压器的全过程研制管理。

作为一项极具创新要求的前沿科技工作,如果1000千伏变压器不能研制成功,特高压工程将会无限期延长,核心设备国产化的战略也会落空。为了确保特高压变压器研制工作的顺利推进,王晓宁长时间坚守在生产车间,会同专家团队对生产环节进行技术指导。

从启动设计到投入生产,经过无数次的失败,王晓宁组织变压器研制团队经过反复论证和修改设计、不断完善工艺和试验方案。同时,由于两家变压器生产厂商在沈阳和保定,为了让他们能够打破技术壁垒,互相分享经验,最大限度地避免出现重复性错误,他多次奔走在沈阳和保定两地,与厂商协商沟通。

王晓宁与同事们废寝忘食,通宵达旦,全身心地投入到研发工作中,期间经历了无数次的失败,但他们不断地从失败中总结经验,优化技术细节。直到2008年6月份,这个研制资金高达5千万元,体重400多吨的庞然大物,制造完毕,宣告封合,静静地躺在沈阳变压器集团公司的生产车间等待升压试验。

来自中国及世界的顶尖电力专家,在试验室焦急地等待着见证历史的时刻。当总指挥向众人宣告“试验成功”的一瞬间,包括王晓宁在内的所有研制人员掌声雷动、热泪盈眶。他们知道,特高压变压器的研制成功,标志着中国首次真正地走到了世界电力技术的最前沿。

2008年底,这条世界上运行电压最高、最先进的交流输变电工程全面竣工,2009年1月正式投入商业运行,2010年8月通过国家验收,标志着中国进入了特高压交直流混合电网运行时代。

王晓宁博士作为国家电网公司特高压部的一员,在这项宏伟的电力工程中,极大地发挥了个人价值,被授予“国家电网特高压交流试验示范工程功勋个人”大奖。

02 助力中国特高压直流输电项目走向海外市场

特高压设备是国际电工装备制造领域的“珠穆朗玛峰”,从上世纪开始,日本、前苏联等国先后对特高压工程进行了尝试,但最终没有形成商业化的供货能力,也没有形成特高压技术的国际标准。

中国电工装备制造业尽管起步较晚,但在国家战略的扶持下,以国家电网公司为首的企业,依托特高压工程建设,充分调动各种资源和力量,组成由专家委员会,科研、设计、制造、试验、建设、运行单位,以及高等院校组成的常态设备研制工作体系,打破生产厂商之间的技术壁垒,实现了中国电工装备制造技术由“跟随”到“陪跑”,再到“超越”的目标。

第一个特高压交流试验示范工程的成功投运,验证了特高压输电技术具有容量大、传输距离远、配置资源效率高的优点,有效破解了中国能源资源和负荷中心逆向分布困局,也带动了世界输变电设备制造、技术研发产业链的发展。

作为电力行业最顶尖的技术专家,王晓宁博士见证了中国特高压发展的全过程。从参与第一个1000千伏特高压交流试验示范工程开始,他全情地投入到特高压输电技术深化研究和特高压设备研制工作中,充分发挥了技术骨干克难攻坚的作用,克服了无数难题,全力推动中国特高压电网建设稳步前行。

截止目前,中国已建成“14交16直”、在建“2交3直”共35个特高压工程项目中,几乎都能够发现王晓宁的身影,尤其他对变压器核心技术研发的组织与推动,对特高压输电技术的发展产生了深远的影响。为进一步推动技术创新,开展特高压输电技术深化和特高压新设备研制工作,王晓宁成为国家电网公司众多课题组的核心成员,对特高压升压变压器、串联补偿设备以及可控电抗器等关键技术、样机研制及工程应用都组织开展了深入研究,为关键设备国产化做出了巨大贡献。

2014年2月,国家电网公司与巴西电力联合中标巴西美丽山特高压直流输电项目,正式打开了中国特高压走向海外市场的通道。充分彰显了中国特高压输电技术的领先优势,也证明了世界对中国特高压技术的认可,加速了中国装备、中国品牌“走出去”的步伐,也掀开了中国电工装备制造业的新篇章。

正如王晓宁博士所说:“能参与到这样一项造福全人类的伟大事业中,我们一定要牢牢地抓住机会,贡献自己的智慧”。是的,中国特高压的全面落地,离不开像他这样的一群电力精英,他们在“无标准、无经验、无设备”的条件下,自力更生、白手起家,打通了能源运输的“主动脉”,破解了电力供给与需求矛盾、能源分布不均的世界性难题,并巩固了中国特高压技术在全球范围内的引领地位,为中国电工装备制造企业“走出去”奠定了坚实基础。

现如今,“构建以新能源为主体的新型电力系统”的号角已经吹响,特高压电网正在担负起新的历史使命。我们相信,王晓宁博士会在探索特高压技术的道路上取得更大的成就。

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人物简介:

王晓宁(1971.04),山西太原人,清华大学电气工程专业工学博士,现就职于国家电网有限公司,作为特高压建设部正高级工程师,主要负责特高压工程相关全过程管理,工程相关的新设备或关键组部件的研制,以及工程相关评估等工作。工作以来,王晓宁以高度负责的工作态度,敢于创新的工作精神,多次获得先进个人、劳动模范等荣誉称号,并屡次获得“科学技术进步奖”“科技创新奖”等荣誉证书。同时,他身兼多重社会职务,在行业重要协会中担任要职,多次代表国家电网公司,参加电力新产品或新技术的鉴定会。此外,他在学术领域取得了非凡的成绩,累计发表论文20多篇,以个人和团队累计出版专著60多部。是一位对特高压建设作出突出贡献的电力专家。