能源特色类高校助力能源转型（一）

月华(整理)

能源安全问题是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题，对国家繁荣发展、人民生活改善、社会长治久安至关重要。

国家“十四五”规划强调推动能源清洁低碳安全高效利用。我国“富煤、贫油、少气”的能源结构，决定了我国今后较长时间内煤炭仍将是主导能源，而化石能源生产、消费、转化等方面的革命与新能源的大力发展，是降低碳排放强度，实现能源清洁低碳安全高效利用的有效路径。

因此，创新能源开发利用模式，促进能源高效绿色开发与清洁高效利用，贯彻实施创新驱动发展战略，继续推进能源供给侧结构性改革，实现能源行业高质量发展迫在眉睫。

河海大学：河润万物，海纳百川

打造“金”字招牌

河海大学具有悠久深厚的“涉能”历史，水电、热电、风电等专业起步早、实力强，为中国能源事业的发展做出了重要的贡献。

作为我国水利高等教育的开创者和引领者，河海大学培养了须恺、汪胡桢、黄文熙等中国第一批水电事业先驱，他们成了我国水能开发领域的中流砥柱。另外，学校师生校友还服务世界上最大的“清洁能源走廊”建设，并在三峡、小湾、锦屏、糯扎渡、白鹤滩等一大批举世瞩目的水电工程中建功立业。

不仅仅是水电，在火电和核电领域，河海人同样“长袖善舞”。100多年前河海大学初创时，河海工程专门学校（河海大学的前身）首任校长许肇南兼任了中国第一家官办电厂——南京下关电厂的“总办”，筹建了我国第一座自行设计、自行施工的火力发电厂。改革开放后，河海人积极参与我国第一座大型商业核电站——大亚湾核电站的建设。

如今，河海大学赓续传统，继续打造“金”字招牌。在太阳能光伏与光热发电技术、新能源发电建模与并网仿真技术等研究方向上实现了众多重大技术或共性关键技术的突破，为解决我国能源领域的“卡脖子”难题提供了重要支撑。比如，“光伏系统集成与装备”团队首次创新提出了光伏阵列健康状态评估方法，有效解决了光伏阵列健康状态评估中的关键性问题，创下3年平均发电效率89.7%的世界纪录，为我国光伏能源科技的自立自强奠定了坚实的基础；“光伏电站数字化与人工智能”团队解决了光伏电站数字化设计过程中的自动化布置与实时阴影分析等关键技术难题，使华为公司的技术达到了国际先进水平；风电领域的研究团队针对在复杂地形中开发建设风电场的问题，开发了微观选址优化设计软件，打破了被国外技术长期垄断的局面，为国内500余个风电场的优化布局提供了科学依据。

助力电力系统脱碳

可再生能源多能互补发电系统是助力电力系统脱碳的重要措施，近年来，河海大学新能源学院郭苏教授团队在可再生能源多能互补领域展开了系列研究。

针对主流蓄电池储能价格昂贵且运行寿命短的缺点，郭苏教授团队提出了基于电加热器—熔盐储热—汽轮机组的新型储能系统。

针对单一储能无法满足可再生能源多能互补发电系统在不同净负荷工况下调节需求的技术难题，郭苏教授团队提出了考虑多种储能形式优势互补的联合储能系统。

为促进离网地区的可再生能源低碳化供电，郭苏教授团队从政府的角度提出了一种碳减排补贴政策，并研究了能源政策与电力系统规划设计的相互影响机理与协同优化问题。结果表明，郭苏教授团队提出的碳减排补贴政策可提高可再生能源供电比例至99.23%，并有效减少80.7%的碳排放。

……

郭苏教授团队的研究成果从能源政策、规划设计、运行调度等方面为可再生能源多能互补发电系统在不同场景下的实际应用奠定了理论基础，阐明了可再生能源技术的未来发展方向，从点到面地探索了可再生能源逐步有序替代化石能源的能源结构转型路径，从而助力实现碳达峰、碳中和。这些研究成果成功应用于海西州多能互补集成优化示范工程中。

·河海大学名片·

河海大学是教育部直属的全国重点大学，是国家“211工程”重点建设高校，是国家“双一流”建设高校，也是教育部批准设立研究生院的高校。

河海大学源于1915年由著名爱国实业家、教育家张謇创办的河海工程专门学校，是中国第一所培养水利人才的高等学府，开创了中国水利高等教育的先河。学校1924年与东南大学工科合并成立河海工科大学，1927年并入第四中山大学土木工程系（后历经江苏大学工学院土木系、中央大学工学院水利组、中央大学水利系、南京大学水利系等多次更名）。1952年，南京大学水利系与交通大学、同济大学、浙江大学等高校的水利系科以及华东水利专科学校组建了华东水利学院。1960年，学校被中共中央认定为全国重点高校。1985年，学校恢复传统校名河海大学。

在第四轮学科评估中，学校的水利工程获评A+，土木工程、环境科学与工程获评A-。此外，学校的工程学、环境与生态学、计算机科学、材料科学、地球科学、农业科学、化学、社会科学总论、数学等9个学科进入ESI全球排名前1%，其中工程学进入ESI全球排名前1‰。

三峡大学：百年求索，不负江河

勇立江河之上！

办学100多年来，三峡大学充分发挥“大水利”学科优势，以“兴水报国”为己任，抢抓不同历史时期的发展机遇，致力于服务国家重大水电工程建设。

三峡大学通过系统大体积混凝土温控室内试验和数值模拟研究，揭示了混凝土温度场与应力场的耦合作用和开裂机理，提出了三峡大坝混凝土抗裂技术措施，从而攻克了200多年来套牢在世界筑坝工程上“无坝不裂”的“魔咒”。此外，三峡大学还主动服务“西电东送”和“南水北调”等国家重大战略性工程，解决了葛洲坝、白鹤滩、乌东德等国家重大水利水电工程建设中的结构安全与运维、坝基坝肩安全稳定与生态修复等問题。

李建林教授研究的“三峡工程永久性船闸高边坡关键技术”、蔡德所教授研究的“大坝裂缝和深度监测的分布式光纤传感技术研究与应用”、伏义淑教授主持的“三峡电站压力管道优化设计方案工作性态研究”等均在国家大型水电工程中发挥重要作用。

“三峡大学因坝而兴，将使命和荣光写在祖国大地上。”三峡大学坚守“兴水报国”之情怀，扎根祖国大地，勇立江河之上，奋进于国家重大水电工程一线。

宜昌新能源材料研究领域“第一人”

2007年博士毕业后，杨学林到三峡大学任教。因为三峡大学当时还没有与新能源材料研究相关的设备和条件，所以有老师好心劝杨学林不要研究这个领域，“小心竹篮打水一场空！”但杨学林还是执着地选择在新能源材料这条路上继续探索。

在三峡大学的支持下，杨学林牵头组建了三峡大学新型能源材料实验室，以宜昌地区丰富的磷矿、石墨矿、铁矿等矿产资源为原料，率先在宜昌地区从事锂离子电池材料结构设计、合成和电化学性能等方面的研究。

2007年，杨学林无意中得知宜昌拥有天然石墨资源，而石墨是锂离子电池负极材料的重要原料，他敏锐地意识到这对宜昌的新能源发展是一个千载难逢的机遇。于是，他多次深入宜昌周边企业进行调研，先后与中科恒达石墨股份有限公司、欧赛新能源科技股份有限公司、湖北睿赛新能源科技有限公司、湖北宇隆新能源有限公司等宜昌本土企业开展深度合作，为企业提供强有力的技术支撑，共同推动了宜昌新能源材料产业的发展。

2016年，某钢铁企业主动联系杨学林，表示他们有大量的钢铁酸洗废液，希望杨学林团队能够对这些钢铁酸洗废液进行二次研发。经过上百次实验，杨学林团队终于取得了突破。通过技术创新，杨学林团队以钢铁酸洗废液为原料提炼出电池级磷酸铁，研发出高附加值的新能源电池材料。后来，该技术实现成果转化，建成年产5000吨电池级磷酸铁的生产线，短期内为企业新增收入超过9000万元。

目前，除了在锂离子电池正负极材料领域取得多项重要成果，杨学林团队还在钠离子电池正负极材料、水系锌离子电池正负极材料等领域取得多项重要成果，为大规模、低成本儲能材料与技术的研发提供了技术支撑。

·三峡大学名片·

三峡大学是水利部和湖北省人民政府共建大学，是教育部“卓越工程师教育培养计划”高校。2018年，学校被省人民政府列为“国内一流大学建设高校”，水利工程、土木工程、电气工程3个学科被列为“国内一流学科建设学科”。目前，三峡大学已发展成为水利电力特色与优势比较明显、综合办学实力较强、享有较高社会声誉、具有较大发展潜力的综合性大学。

三峡大学获批2020年度国家知识产权试点高校，建有国家技术转移示范机构三峡大学技术转移中心、三峡大学国家语言文字推广基地、湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站、新型石墨材料国家地方联合工程研究中心、三峡库区地质灾害教育部重点实验室、三峡库区生态与环境教育部工程技术研究中心、三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心、新能源微电网湖北省协同创新中心。

东北电力大学：电力行业的“黄埔军校”

做新时代追梦人

“高压大容量柔性直流输电”是当今电网建设的重要发展方向之一。东北电力大学“黄大年式科研团队”——电气工程学院李国庆教授团队开展的“柔性直流输电全系统实时闭合数字仿真需求”专题研究，有8篇学术论文被收录为ESI高被引论文。在这个团队的高仿真实验室里，团队成员围绕高压大容量及架空线直流电网的应用需求，攻克了大规模多端柔性直流输电核心装备电磁仿真关键技术。如今，该团队研发的相关技术已服务于世界上首个电压等级最高、单端容量最大的张北柔性直流电网试验示范工程。

吉林省2018年度科学技术特殊贡献奖获得者、国家教学名师、东北电力大学电气工程学院穆钢教授带领的“可再生能源联网安全分析与控制”团队，在可再生能源联网安全分析与控制领域的研究方面取得了多项关键技术突破，成果应用于我国东北、西北的主要风电基地和电网调度中心。“取力自然，馈国能源，科研报国，初心不变”，成为这个团队持续10余年潜心研究、成果丰硕的最好写照。

近年来，东北电力大学承担了包括国家重点研发计划项目、国家“973计划”项目、国家“863计划”项目、国家科技支撑计划项目、国家科技重大专项、国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金重点项目等各级各类科研课题1800余项，取得了一大批高水平研究成果，获国家科学技术进步奖二等奖3项，省部级及以上科研成果奖143项。此外，学校与50余家单位建立合作关系，提供技术开发、技术转让、技术咨询及技术服务近2000项。

东电人大力弘扬家国情怀，做新时代追梦人，不断钻研、克难求进，努力为国家能源电力实业的发展谱写新篇章。

在能源电力装备领域潜心研究

高渗透率分布式新能源入网及高比例电力电子装备入网成为新一代配电网的主要特征。由于新能源具有分布式、随机性以及交直流混合型等特点，因此，具有多端口、多级联、多流向和多形态的新一代配电装备成为“交直流高效互联、多功能优化调控”的能源基础设施核心装备，也成为构建新型配电系统的基石。

目前，配电装备存在的共性问题与现实挑战是：体积大导致的成本高、控制复杂导致的可靠性低、变换环节多导致的效率低，而新一代配电装备的核心需求是：提高功率密度降低成本、简化控制提高可靠性、减少功率环节提高效率。

针对配电装备存在的上述难题，东北电力大学教授刘闯在“紧凑化三相级联拓扑优化理论、多模块集成耦合优化设计方法、单级式交交脉宽调制与拓扑构造”三个方面取得了创新成果。

在“紧凑化三相级联拓扑优化理论”方面，刘闯提出基于正弦功率传输方法的三相级联系统拓扑优化方法。在工程建设中，这种方法可提高系统功率密度与能量传递效率。该成果为世界上首个柔性变电站——张北柔性变电站的建设提供了技术支撑。

在“多模块集成耦合优化设计方法”方面，刘闯提出多模块串并联系统自适应均流与混合扩容优化设计方法，解决了多模块耦合系统的均流/均压难题，为大功率直流变压器标准子模块提供了一种简单实用的设计方案。该成果在亿利资源集团光伏直流升压站得到应用，并取得近4000万元的经济效益。

在“单级式交交脉宽调制与拓扑构造”方面，刘闯提出直接式AC/AC的任意两相电压合成交流电压的脉宽调制方法，实现了输出电压幅值、频率和相位的任意控制，突破了换流难题，同时提出了AC-型智能软开关、斩波可控阻抗器及主动电力弹簧等多类新型配电装备拓扑与柔性调控方法，解决了配电网潮流调控、电压越限等多种难题。相关成果已应用于吉林长春、黑龙江伊春、辽宁沈阳等多地的配电网建设改造工程中；相关装备的应用为电网企业近3年增加售电收入1868.91万元，节省电网投资863.88万元。

·东北电力大学名片·

东北电力大学坐落在风景秀美的吉林省吉林市。学校始建于1949年，是中国共产党亲手创建的第一所电力工科学校，1958年定名为吉林电力学院，1978年更名为东北电力学院。自2000年起，学校实行“中央与地方共建，以地方管理为主”的管理模式。2005年，学校更名为东北电力大学。2012年，学校成为国家“中西部高校基础能力建设工程”重点建设高校。

在第四轮学科评估中，学校的电气工程获评B， 动力工程及工程热物理获评B-。

华北水利水电大学：勤奋，严谨，求实，创新

“水动人”引领时代

能源与动力工程专业是当下最热门的专业，有专家称其是目前就业面最宽的专业。

华北水利水电大学能源与动力工程学院的能源与动力工程专业（水动方向）成立于1958年，最早的名称为“水电站动力设备专业”，后更名為“水利水电动力工程专业”，现名为“能源与动力工程专业（水动方向）”。该专业水电特色鲜明，为水电、新能源发电、排灌等领域培养了大批高水平人才，为中国的水利和电力事业做出了突出的贡献。

学校的能源与动力工程专业（水动方向）主要培养社会需要，全面发展，具有系统的基础理论知识、专业技术知识，具备较强的工程实践能力和自主学习能力，并具有创新意识和社会责任感，能在能源与动力工程领域从事设计与开发、设备制造、安装与检修、运行管理与科学研究等方面工作的应用型高级工程技术人才和管理人才。毕业生可到能源动力类的设计单位、电厂与泵站、工程施工单位、研究院所、高等院校等企事业单位，从事工程设计、设备制造与选型、安装与检修、运行维护与管理、科学研究与技术开发、实验与教学等方面的工作，也可继续深造，攻读硕士、博士学位。

学校的能源与动力工程专业（水动方向）2012年被评为河南省综合改革试点专业，2019年入选河南省一流本科专业建设点，2020年入选国家级一流本科专业建设点。

“能源，国之命脉；动力，经济腾飞的驱动器。”如今，华北水利水电大学能源与动力工程学院所关注的对象正从早年以煤为代表的传统化石能源，逐渐转变为包括可再生能源、非常规能源、新能源等在内的能源。一代代华北水利水电大学“水动人”，在能源与动力工程领域，引领着时代。

打造新平台

2023年11月，河南省发展和改革委员会下发了《河南省发展和改革委员会关于河南省呼吸疾病诊疗装备与特色技术工程研究中心等112个省工程研究中心的批复》，华北水利水电大学主持申报的“河南省氢燃料新能源汽车工程研究中心”（以下简称“工程研究中心”）获批组建，这为华北水利水电大学相关学科的快速发展提供了又一个重要的省级科研平台。

该工程研究中心依托华北水利水电大学机械学院，与宇通客车股份有限公司、中钢集团郑州金属制品研究院有限公司共同建设。工程研究中心将开展氢能、氢燃料电池、新能源车/船用动力、港航用重型新能源商用车/船舶等方面的技术研究，解决制约氢燃料新能源商用车/船舶推广应用的系列难题，推动该领域新技术、新装备的研究与开发，打造以科研为主体、以市场为导向、以应用为目标的产学研用深度融合的氢燃料新能源汽车/船舶创新平台，实现全生命周期管理，提升河南省氢能、氢燃料电池、新能源车/船用动力、港航用重型新能源商用车/船舶的技术水平，助力我国氢能、新能源汽车、内河航运等产业高质量发展。

·华北水利水电大学名片·

华北水利水电大学起源于1951年创建于北京的中央人民政府水利部水利学校，1954年更名为水利部北京水利学校。1958年，北京水力发电学校、北京水力发电函授学院并入，成立北京水利水电学院。1969年，学校迁至河北省磁县岳城水库办学。1971年，学校更名为河北水利水电学院。1977年，学校迁至河北省邯郸市办学。1978年，学校更名为华北水利水电学院。1990年，学校迁至河南省郑州市办学。2000年，学校由水利部主管划转河南省管理，实行省部共建。2013年，学校更名为华北水利水电大学。

经过70余年的建设与发展，华北水利水电大学已成为以水利水电为特色，以工科为主干，理、工、管、农、经、文、法、艺等多学科协调发展的大学。在第四轮学科评估中，学校的水利工程获评B，管理科学与工程获评B-。