黎靜華：做八桂大地能源研究的科研“探針”

黎靜華，廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院副院長、教授、博士生導(dǎo)師，英國工程技術(shù)學(xué)會會士，曾于2014年前往丹麥奧爾堡大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流與訪問。兼任中國女科技工作者協(xié)會理事、廣西青年科技工作者協(xié)會副會長。主要從事新能源并網(wǎng)技術(shù)研究，主持或參與國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等國家級科研項目10余項，發(fā)表SCI、EI論文百余篇，出版專著5部，獲國家發(fā)明專利28項、軟件著作權(quán)10項，成果獲廣西青年科技杰出貢獻(xiàn)獎、中國電力科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎以及湖北省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。榮獲第四屆全國高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽三等獎、廣西一等獎，教學(xué)成果榮獲廣西壯族自治區(qū)教學(xué)成果特等獎、一等獎。先后榮獲全國寶鋼優(yōu)秀教師、廣西首批勤廉先進(jìn)個人、廣西青年五四獎?wù)?、廣西三八紅旗手及自治區(qū)模范教師等榮譽(yù)。

“科研不容半點(diǎn)馬虎，正如電力不容半秒閃斷?！?/p>

10年前，黎靜華這位廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院的教授，從風(fēng)電王國丹麥求學(xué)歸來，一頭扎進(jìn)家鄉(xiāng)的新能源戰(zhàn)場。她帶回的不僅是國際前沿技術(shù)，更有一套“把論文寫在八桂大地上，把本事教進(jìn)學(xué)生心坎里”的育人經(jīng)。

問道丹麥風(fēng)電“真經(jīng)” 

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(guī)?；l(fā)展進(jìn)入關(guān)鍵轉(zhuǎn)型階段，風(fēng)電裝機(jī)容量一年內(nèi)實現(xiàn)翻番增長，能源結(jié)構(gòu)開始了實質(zhì)性轉(zhuǎn)變。然而，高速發(fā)展背后也隱藏著巨大挑戰(zhàn)。這時，正在華中科技大學(xué)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(guī)模新能源并網(wǎng)對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響時，她深切感受到消納的困境：“棄風(fēng)棄光”比例較高，暴露出系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力不足、跨省消納機(jī)制遇到瓶頸。國內(nèi)實踐經(jīng)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(fēng)電發(fā)展的成就如同一道強(qiáng)光，照亮了她的思路。專家介紹，這個北歐國家僅憑風(fēng)電就滿足了全國近40%的電力需求，穩(wěn)居全球首位。黎靜華當(dāng)時就萌生了前往丹麥研習(xí)風(fēng)電并網(wǎng)控制技術(shù)的想法。同年春節(jié)，課題組一位同門從丹麥奧爾堡大學(xué)（Aalborg University，AAU）回國探親，在交談中黎靜華得知AAU能源系正在攻關(guān)采用“電-熱-氣”多種能源協(xié)同消納新能源的前瞻性技術(shù)，急需合作者加入。在此機(jī)緣下，2014年12月，黎靜華踏上了前往AAU的訪學(xué)之旅。

AAU能源系在風(fēng)電并網(wǎng)領(lǐng)域的顯著優(yōu)勢，為黎靜華打開了一扇觀察全球頂尖風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的窗口。她深入丹麥的能源實踐發(fā)現(xiàn)，這里將風(fēng)機(jī)、電動汽車、區(qū)域供熱網(wǎng)等多元化元素統(tǒng)一視為“廣義負(fù)荷”，通過靈活的電價信號引導(dǎo)負(fù)荷轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)了多種能源形式的深度互補(bǔ)。這種系統(tǒng)性的思維，成為她日后回國構(gòu)建“廣義負(fù)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(fēng)）-熱-氣”綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)控項目。她與技術(shù)專家深入討論模型細(xì)節(jié)，反復(fù)推敲方案可行性。正是在這種高強(qiáng)度、高標(biāo)準(zhǔn)的國際合作氛圍里，她切身體會到了丹麥學(xué)者對模型精度近乎苛刻的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。而一次刻骨銘心的經(jīng)歷，讓她對這種“苛刻”有了更深的理解。 

當(dāng)時，團(tuán)隊正全力求解復(fù)雜的“電-熱-氣”多能流耦合難題，經(jīng)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(yùn)行數(shù)據(jù)。匯報時，黎靜華本以為會獲得階段性認(rèn)可，卻遭到丹麥技術(shù)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(qiáng)調(diào)即使是0.1%的微小偏差也可能引發(fā)連鎖故障。盡管當(dāng)時這個簡化模型在國際上已屬先進(jìn)，但丹麥團(tuán)隊對精度的追求容不得絲毫妥協(xié)。這次“否定”激起了黎靜華更強(qiáng)的斗志。她和團(tuán)隊重返基礎(chǔ)理論，最終成功開發(fā)出一種能高效處理非線性、微分-代數(shù)耦合問題的大規(guī)模分解-協(xié)調(diào)算法，顯著提升了模型精度，研究成果不僅發(fā)表在能源領(lǐng)域頂級期刊Applied Energy上，更入選了全球高被引論文?！皣鈱W(xué)者對細(xì)節(jié)的執(zhí)著追求讓我深受觸動。”黎靜華感嘆道。

丹麥風(fēng)電產(chǎn)業(yè)成熟的“產(chǎn)學(xué)研用”閉環(huán)生態(tài)同樣給黎靜華帶來了巨大震撼。她親身體驗到，每個環(huán)節(jié)均通過產(chǎn)研聯(lián)動實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化。一次深入風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的實地探訪，讓她目睹了整個體系環(huán)環(huán)相扣的高度協(xié)同和強(qiáng)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(jìn)理念和關(guān)鍵技術(shù)帶回國，融入家鄉(xiāng)廣西的綠色能源發(fā)展中。

研教相長的育人路

2015年，黎靜華回到家鄉(xiāng)廣西。彼時的八桂大地，正站在新能源發(fā)展的起跑線上。她敏銳觀察到，廣西的風(fēng)電、光伏開發(fā)剛剛起步，潛力巨大但挑戰(zhàn)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(yùn)藏著約3000萬千瓦海上風(fēng)電資源的“藍(lán)海”尚未開發(fā)，并網(wǎng)容量為零。陸上風(fēng)電場則主要集中在預(yù)測難度大、誤差動輒超過20%的復(fù)雜山地?？粗@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(fā)堅定。她知道，必須找到一條適合廣西的本土化發(fā)展路徑。

然而，將藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實的第一步，就遭遇了“寒流”。回國第2年，學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)希望她針對廣西的特點(diǎn)，探索開辟高效轉(zhuǎn)化并網(wǎng)的研究方向。黎靜華接下任務(wù)，卻迎面撞上了質(zhì)疑——“西部科研條件有限，何必自討苦吃？”同事們指出了現(xiàn)實的“三缺”困境：缺設(shè)施、缺平臺、缺支持。

“缺設(shè)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(dāng)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(jīng)歷、北部灣的藍(lán)圖以及對家鄉(xiāng)的責(zé)任感，重新燃起她的斗志?！袄щy的事情總要有人做，如果大家都不做，就沒有進(jìn)步?！彼龍孕牛茉崔D(zhuǎn)型變革的種子同樣渴望在西部的土壤中生根發(fā)芽。

黎靜華深諳，破解困局不僅需要前沿技術(shù)，更需要培養(yǎng)一批“下得去、留得住、用得上”的本土化人才。她堅守的教學(xué)原則是“老課新講、新課講透、難課講活”。她觀察到，在傳統(tǒng)工科教學(xué)模式下，學(xué)生背得出公式卻解決不了實際問題。“比如講風(fēng)電并網(wǎng)控制，只推導(dǎo)數(shù)學(xué)模型是沒用的，得讓學(xué)生知道廣西的電源特性、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，需要因地制宜調(diào)控策略?！币虼耍恼n堂總是“虛實結(jié)合”。例如，在“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”課堂上，她會將抽象的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)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(zhàn)略需求為引領(lǐng)，通過項目式學(xué)習(xí)、探究式教學(xué)等方法，探索拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式?！拔蚁Ｍ麑W(xué)生走出校門時，手里握的不只是畢業(yè)證，更懷揣著解決復(fù)雜電力能源問題的真本領(lǐng)和推動綠色發(fā)展的使命感?！睘榇蛲ㄓ恕白詈笠还铩?，她提出“立借聯(lián)搭”的實踐思路，通過立足本校資源，借助南方電網(wǎng)等龍頭企業(yè)平臺，聯(lián)合區(qū)外高水平高校，為學(xué)生搭建實戰(zhàn)化能力提升平臺。她的學(xué)生幾乎都有在國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)項目實習(xí)的經(jīng)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(xué)中，黎靜華很“較真”?！拔矣浀卯?dāng)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(xué)生回憶起來，印象深刻。這份對科研嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱?zhí)著，最終轉(zhuǎn)化成實實在在的效益。團(tuán)隊研發(fā)的控制裝備在廣西甘蔗渣發(fā)電廠推廣應(yīng)用后，企業(yè)反饋：“自從用上這套裝備后，因廠內(nèi)負(fù)荷擾動跳閘故障直接降為0，每年減少損失近千萬元?！?/p>

在指導(dǎo)學(xué)生參與10余項國家級課題研究時，黎靜華始終堅持引導(dǎo)學(xué)生自主尋找解決方案。她深信：“老師能教的是方法，不是答案?！睆慕?9年來，她多次獲得廣西高等教育自治區(qū)級教學(xué)成果獎；她指導(dǎo)學(xué)生撰寫學(xué)術(shù)論文116篇，授權(quán)發(fā)明專利32項；經(jīng)過她精心培養(yǎng)的36名畢業(yè)研究生中，有23人獲國家獎學(xué)金、自治區(qū)優(yōu)秀畢業(yè)生等榮譽(yù)，超過50%成為廣西各級電網(wǎng)公司的業(yè)務(wù)骨干，深度參與“西電東送”等重大工程建設(shè)，累計獲得表彰50余人次。

探索八桂大地能源轉(zhuǎn)型的獨(dú)特路徑

近二十載的學(xué)術(shù)積淀，讓黎靜華對中國能源轉(zhuǎn)型之路形成了深刻而獨(dú)到的見解——這是一條“主干強(qiáng)化與末梢柔化”雙軌并進(jìn)的特色之路。“國外的經(jīng)驗值得借鑒，但不能簡單復(fù)制?！彼龔?qiáng)調(diào)，“正如丹麥的風(fēng)電送出技術(shù)適應(yīng)不了北部灣的臺風(fēng)，中國的方案必須扎根于本土國情，解決中國的問題?！?/p>

于是，黎靜華帶領(lǐng)團(tuán)隊采用“數(shù)據(jù)沙箱”技術(shù)，在確保原始數(shù)據(jù)物理隔離、絕對安全的前提下，構(gòu)建了一個支持科研人員高效調(diào)用數(shù)據(jù)模型進(jìn)行算法驗證的虛擬環(huán)境。同時，她巧妙地將歐洲風(fēng)電集群控制的先進(jìn)經(jīng)驗“本土化”，結(jié)合北部灣臺風(fēng)頻發(fā)、氣象多變的特點(diǎn)，在控制算法中創(chuàng)新性地加入了高精度的氣象預(yù)測因子，顯著提升了系統(tǒng)在極端天氣下的協(xié)同控制能力和生存能力。

“中國新能源的規(guī)模和資源稟賦是世界上獨(dú)一無二的，這既帶來挑戰(zhàn)，也孕育著重大機(jī)遇?！崩桁o華舉例說，廣西北部灣海上風(fēng)電的開發(fā)，面臨著生態(tài)、跨國界協(xié)調(diào)、弱支撐電網(wǎng)等問題，“這在國外沒有現(xiàn)成答案，我們必須自己動手，寫出中國方案的‘語法書’?！睘榇耍e極探索前沿技術(shù)破解難題，研究量子計算在電力系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用，試圖突破百萬節(jié)點(diǎn)計算瓶頸，引入人工智能技術(shù)，提高極端天氣下風(fēng)電的預(yù)測精度?！氨辈繛车娘L(fēng)有自己的脾氣，我們的算法就要學(xué)會‘讀懂’它，甚至預(yù)判它?！彼蜗蟮乇扔鞯馈?/p>

在黎靜華看來，中國-東盟能源互聯(lián)互通是另一個巨大的創(chuàng)新空間。東盟各國電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)不一、技術(shù)水平各異，在她看來并非障礙，反而是探索多元化協(xié)同模式的天然試驗場?！熬拖癫煌窖缘娜诵枰g才能暢快交流，我們要做的就是研發(fā)‘電網(wǎng)語言翻譯器’，讓不同國家的電力系統(tǒng)能安全、經(jīng)濟(jì)、高效地‘對話’與協(xié)作?！边@幅關(guān)于能源互聯(lián)互通的宏偉藍(lán)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(xì)粘好的北部灣海上風(fēng)電規(guī)劃圖。圖上，不同顏色標(biāo)注著風(fēng)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(luò)。

然而，這張承載著夢想的“作戰(zhàn)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(lán)圖變成現(xiàn)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(wù)、項目申報、學(xué)術(shù)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(qū)域特色的研究項目，有時會因“西部基礎(chǔ)條件有限”的固有印象而被低估。第二“難”，是培養(yǎng)學(xué)生的壓力。西部高校學(xué)生的科研基礎(chǔ)相對薄弱，黎靜華就從最基礎(chǔ)的編程語句教起，陪著學(xué)生逐行調(diào)試代碼?！坝袝r確實覺得挺累，但看到學(xué)生滿臉的迷茫和求知欲，又覺得不能退縮?！彼f道。

但是，這些困惑會在看到學(xué)生成長時煙消云散。前年，黎靜華指導(dǎo)的一位畢業(yè)生，在防城港海上風(fēng)電送出工程建設(shè)中，解決了一個關(guān)于“海底復(fù)雜環(huán)境下最優(yōu)路徑規(guī)劃”的關(guān)鍵技術(shù)難題，之后特意感謝她：“用到了您教的電力系統(tǒng)最優(yōu)動態(tài)規(guī)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(fēng)電”“中國-東盟能源互聯(lián)”等具有區(qū)域優(yōu)勢的方向上，有所為有所不為；在事務(wù)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(tuán)隊成員分工協(xié)作。

路雖艱，但行則至。如今，黎靜華也學(xué)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?！闭劶拔磥?，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(wù)好三件事——北部灣海上風(fēng)電、中國-東盟能源互聯(lián)互通，還有能源人才培養(yǎng)?！?/p>

采訪結(jié)束時，黎靜華拿起手機(jī)，翻出學(xué)生發(fā)來的照片，他們研發(fā)的新能源發(fā)電系統(tǒng)高效并網(wǎng)控制裝備正在風(fēng)電場調(diào)試，屏幕上的曲線如預(yù)期一樣運(yùn)行著?！澳憧矗@就是我們的追求——讓每一度清潔電，穩(wěn)定轉(zhuǎn)換成萬家燈火?！?/p>

從北歐的風(fēng)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(wù)實堅守；最好的育人，是讓學(xué)生既成為解決問題的專家，也成為心懷家國的建設(shè)者。

北部灣的風(fēng)裹挾著潮聲掠過耳畔，也推動著黎靜華與團(tuán)隊探索的航向——那里，清潔能源的智慧正跨越國界，奔向深藍(lán)。（作者 韋俞妃系廣西大學(xué)黨委宣傳部職員。本文圖片由作者提供）

來源：《神州學(xué)人》（2025年第9期）