專家成果：聚力分布式電源與微網領域技術研究，攻關氫電耦合技術方向，參與建設多個微電網示范工程;牽頭建成了全國首個兆瓦級獨立海島智能微電網、首個客戶側商用的交直流混合微電網;獲省部級科技進步獎6項，獲得國家發明專利授權70項，參與制定多項國際標準、行業標準。

“先檢查現場設備四遙數據鏈路是否正常，再檢查能量管理策略生成情況。”在浙江寧波慈溪氫電耦合直流微網示范工程現場，國家電網有限公司分布式電源和微電網技術實驗室主任趙波帶領團隊成員升級氫電耦合能量管理系統。

此次升級將根據工程近半年的運行情況，進一步改進系統運行策略，優化系統性能。該系統能實現氫能生產至應用全環節、全工況的優化調控與安全監管，靈活控制電能、氫能、熱能的相互轉化。

“在用電低谷采用富余的可再生能源制取氫能，在用電高峰則通過氫能燃料電池發電，促進新能源電量消納、保障穩定供電，為客戶供給氫能、電能、熱能等多種能源。”趙波看來，氫電耦合技術有望成為未來能源系統的重要形態特征之一。

我國可再生能源電解水制氫及相關燃料電池技術領域起步較晚，氫電耦合技術發展面臨諸多難題，能量管理技術就是其中之一。“電系統需要短時間尺度的瞬時功率平衡，而氫系統在長時間尺度內維持能量平衡即可。因此，需要合理地設置調控周期，在保證系統穩定運行的同時盡量減少控制損耗。”趙波介紹。

經過一次次仿真實驗、討論、修正迭代，趙波確定了控制思路：對于電系統，基于協調控制器對電化學儲能實時控制，平抑風電、光伏發電隨機性帶來的系統波動;對于氫系統，15分鐘進行一次穩態滾動優化，同時分鐘級調整制氫設備與燃料電池的功率，提升系統運行經濟性。

“一切實驗室研究都是為了應用于實際。”這是趙波堅持的工作理念。2023年6月，在趙波團隊提供的技術支持下，浙江寧波一家工業園區建成了氫電耦合中壓直流微網工程。在完成能量管理分系統調試，開始全系統聯調時，趙波發現接入設備的數據量超過預期，系統數據接收功能出現異常。

夜晚的工程現場燈火通明，趙波和團隊成員逐幀排查來自傳感器、底層可編程邏輯控制器、監視控制與數據采集系統等關鍵環節和設備“四遙”鏈路上的40多個通道上千條報文，發現是數據發送端和接收端的配置參數不一致導致了系統異常。趙波帶著團隊成員立即修正。天蒙蒙亮時，看到數據一切正常，趙波才松了口氣。

“要想實現這一領域的科技自立自強，氫電耦合能量管理系統開發只是其中一步。”趙波常對團隊成員說。近年來，他和團隊成員走遍了國內外相關研究機構和示范工程現場，確定了氫電協同高效供能、優化儲能、風險防控3個研究方向。自2019年起，趙波牽頭開展了17項重點課題研究，攻克了參數優化匹配等方面的技術難題，還和高校、設備生產廠家聯合研制了氫能與電池混合儲能裝置等首臺(首套)設備。依托技術成果，趙波和團隊在臺州、麗水、寧波、杭州等地牽頭建設了適用于海島、農村、工業園區和產業基地的氫能綜合利用示范工程。

目前，趙波正帶領團隊開展國內首創、國際領先的分布式氫電耦合零碳供能實驗室建設，致力于打造國家電網公司的氫電耦合技術研究與轉化“金名片”。

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