——记中国电力科学研究院有限公司教授级高级工程师李相俊

　　□　李 桐
　　
　　
　

　　
　　中国是世界上风、光能最丰富的国家之一，早在2012年8月，中国并网风电5258万千瓦，取代美国成为世界第一风电大国。截至2017年年底，中国风电装机1.64亿千瓦，光伏发电装机1.30亿千瓦。中国的风机和光伏装机容量居世界第一位，中国电网成为世界上接纳清洁能源规模最大的区域性电网，中国也已成为节能和利用清洁能源第一大国。
　　2017年10月，国家发改委、能源局、财政部、科技部、工信部联合下发《关于促进我国储能技术与产业发展的指导意见》。这是我国储能行业中第一个指导性政策，该政策确立了我国储能行业从短期到中长期的发展方向，提出未来10年内分两个阶段推进相关工作：第一阶段实现储能由研发示范向商业化初期过渡，第二阶段实现商业化初期向规模化发展转变。
　　这一指导意见的提出无疑是将储能的重要性摆在了台面上，这让许多储能相关行业吃下一颗定心丸，相关储能技术人员还希望储能行业配套实施细则能够尽快落地，以便施展拳脚。这其中还包括中国电力科学研究院有限公司教授级高级工程师李相俊。尽管他从事新能源与储能领域的研究工作多年，在大规模多类型储能系统监控、协调控制与能量管理系统研发与应用方面已经取得了不小的成绩，但在中国新能源与储能快速发展的大好形势下，还有更广阔的天空等着他去翱翔。
　　

兴趣是选择的指向标

　　李相俊本科毕业于沈阳工业大学电器专业，2001年7月大学毕业后留学日本就读于日本国立北见工业大学。当时，李相俊从事的是电力系统经济调度、电力市场的相关研究，但他却对新能源与储能领域十分感兴趣。
　　李相俊说：“我是来到日本后接触到新能源的，正好我的导师也关注储能这方面的研究，接触到新能源后我觉得很感兴趣。但刚去日本的时候，我选择了传统电力系统的相关课题，之后在日本一直在这个方向进行研究。其实我个人很想做新能源和储能方面的研究。所以，2006年3月我博士毕业后，去了韩国能源研究院做博士后工作。”
　　在韩国期间，李相俊的研究从传统电力系统跨越到了新能源系统，从仿真跨越到了实时控制和工程应用，在新能源系统控制研究方面得到了锻炼。李相俊参与了韩国能源研究院首辆燃料电池中巴车的研发，这辆车的燃料电池在前期的开发和生产进程比较缓慢，到后期韩国能源研究院只给李相俊所属团队不到一个月时间进行装车调试，任务比较紧迫。“那一个月，我们几乎都是通宵达旦，晚上12点多吃完夜宵就继续工作，有时会一直工作到早上四五点。我印象特别深的是最后，上午10点领导就要来视察了，我们是当天早晨4点才调试完，一次成功。大家特别兴奋，觉得这一个月的努力没有白费。”
　　在这期间，团队成员相互支持与鼓励，李相俊主要负责完成了燃料电池系统电控板的算法开发与程序烧写、控制器接线、燃料电池系统的电控与监测运维等，解决了一个个工程应用难题，为日后参加燃料电池混合动力系统的工程应用项目积累了宝贵实践经验。工程紧要关头人手紧张，为了尽快将燃料电池电堆的数百个单体电压采集线连接完成，李相俊亲自完成了所有数百个接线，从笨拙书生演变成了熟练工，但他的十根手指全被磨破，也令他深刻体会到了工程实践的艰辛与不易，终身难忘。
　　2008年，北京举办第29届夏季奥林匹克运动会，部分奥运工程成为新能源示范工程，奥运新能源车辆示范运行工作也开始进行，清华大学自主研制的燃料电池客车参加了新能源汽车奥运示范运行交车仪式。这时，在韩国已经从事两年博士后工作的李相俊选择回国进入清华大学继续开展博士后工作。因为他发现，韩国能源研究院虽然在燃料电池研发方面十分出色，但是在整车系统控制方面却不是强项。相对而言，清华大学在系统控制方面实力已经非常强了。奥运示范工程的开展对他而言也是一个很好的实践机会。
　　作为核心骨干成员，李相俊参与完成了燃料电池城市客车研发与应用的原“863”重大项目，在原有2006年版整车控制器的基础上，以保持接口兼容和降低系统成本等为目标，参与完成了清华大学自主研发的燃料电池城市客车整车控制器的新一轮改进及研发工作，新改版的整车控制器成功应用在了2008年北京奥运会、2008年—2009年北京公交一年示范运行用燃料电池城市客车中，在一年时间内完成了数万多公里的公共交通运输，共计运送旅客数万人次。他在清华大学博士后期间参与承担的科研及工程实施项目，从我国新能源汽车的产业化推广出发，面向燃料电池城市客车的产业化需求，包含并研发了具有独立知识产权的燃料电池城市客车的核心关键技术。相关科研工作既有理论意义，又有工程实践价值。
　　“我个人觉得4年的博士后经历是我从事新能源与储能的契机和开端，在韩国的两年让我在实时控制方面得到了实践与锻炼的机会，在清华大学的两年让我在这方面巩固了基础。博士后工作结束后，我还是想从事电力领域的研究，而且近几年积累的科研经验都是有关新能源系统控制的，正好当时中国电力科学研究院电工所刚成立不久，也需要储能系统控制方面的人加入，我就来到了这里。”李相俊说。
　　来到中国电力科学研究院后，李相俊正式开始在新能源与储能领域大展拳脚，他一直保持着务实专研、积极创新、作风严谨、责任心强的科研态度，在电力储能、新能源发电系统、多能源系统控制等多学科交叉领域积极进行着探索。
　　

守护祖国好“风光”

　　坐落于河北省张北县大河乡的国家风光储输示范工程是我国最大的集风电、光伏、储能装置和智能输电“四位一体”的新能源综合性示范工程。它可以将“难预测、难控制、难调度”的风、光资源“储存”起来，转化为优质可靠的绿色电能输入电网，并能在“平滑波动”和“削峰填谷”运行模式间灵活切换，在失去外部电网供电的情况下，储能电站可通过内部自启动能力，保持站内供电正常运行。而在该工程投运之初，我国大规模电池储能电站技术尚处于起步阶段，面临运维体系不规范、评估指标不健全、数据管理不科学、功能挖掘不充分、评价方法不合理等一系列难题，在大规模电池储能控制系统方面在国内也处于空白，没有人能保证这么大规模的储能没有安全隐患。
　　2010年3月李相俊以高端人才引进中国电力科学研究院时，恰逢中国电力科学研究院张北储能并网试验基地开始建设。李相俊参与其中，主要负责完成了试验基地大容量多类型电化学储能电站监控平台的开发以及储能系统多目标控制应用，在国内首次实现了兆瓦级多类型电池储能系统与风力发电联合试验，包括平滑风电波动、跟踪计划发电等。作为国内首个大容量多类型电池储能系统并网试验平台，该平台已成为“新能源与储能运行控制国家重点实验室”的核心平台之一，具备兆瓦级风储、光储、风光储、多类型储能系统等多组合实验能力，为国内电池储能系统并网应用提供了试验研究服务，在大规模电池储能并网综合试验能力方面达到了领先水平。
　　在张北储能试验基地建设中的出色表现让单位领导对李相俊彻底放下心来，使他继续在2011年年底投运的国家风光储输示范工程中带领团队攻坚克难、自主创新，发挥了重要作用。团队通过将自主研发的大规模电池储能系统监控与能量管理系统应用于国家风光储输示范工程风光储联合发电系统中,最大限度避免了弃风弃光问题,提高了发电量，解决了20MW/84MWh大规模多类型电池储能电站监控、协调控制和能量管理的关键问题，填补了该技术领域在国内的空白。该成果是“大容量风光储联合发电关键技术研究及示范应用”项目的主要创新点之一，项目荣获了2014年度中国电力科学技术奖一等奖和2013年度国网公司科技进步奖特等奖。以李相俊为第一发明人授权的发明专利“兆瓦级电池储能电站实时功率控制方法及其系统”由于其创新性以及专利成果推广应用的经济效益等方面表现突出，荣获了2016年河北省知识产权优势培育工程专利奖一等奖。
　　其后，他负责主持了“大规模电池储能电站运行技术研究与应用”项目，开展了大规模储能电站大数据管理平台研发、多目标运行控制及应用、电站运维、多类型电池状态评价、梯次利用动力电池集成等方面研究，取得了多项重点技术突破。他带领团队研制出了国内首套MWh级梯次利用电池储能系统，并将该系统在国家能源张北储能并网试验基地进行并网应用，开展梯次利用电池储能系统与风力发电发电联合试验，实现了兆瓦时级梯次利用电池储能系统在新能源发电领域的首次应用。基于多年科研积累，2018年李相俊作为项目第一完成人申报的《考虑动力电池梯次利用的多类型储能系统关键技术与设备研发及应用》项目获得河北省科学技术进步奖二等奖（已公示）。
　　一道道难关的攻克，一项项成果的取得，其背后是不为人知的艰辛和团队的通力合作。尽管各种荣誉加身，但李相俊始终认为，所有成果的取得都应归功于团队，而他自己只是“在其位，谋其职，尽其责”而已，实在是功薄蝉翼。
　　目前，李相俊研发完成的相关成果已在福建湄洲岛配电网末端兆瓦级电池储能电站、国家能源张北储能并网实验基地、国家风光储输示范电站3MW/9MWh梯次利用电池储能电站、青海格尔木时代新能源光储联合电站15MW/18MWh锂离子电池储能电站、青海海西多能互补示范工程50MW/100MWh锂离子电池储能电站、江苏电网侧电池储能电站等多个国内首台首套不同应用目标的大容量电池储能电站监控或能量管理系统中推广应用。2019年将在福建晋江30MW/100MWh电网侧锂离子电池储能电站、巴西CPFL公司负责建设的风电场1MW/2MWh锂电池储能系统监控和用户侧200kW/390kWh锂电池储能系统监控等国内外项目中推广应用。由于在大规模储能技术研究与工程化应用领域的重要成就和杰出贡献，2017年2月李相俊当选为英国工程技术学会会士， 研究业绩获得了国际认可。2018年2月他开始担任国际顶级期刊IEEE Transactions on Sustainable Energy编委，组织论文审稿工作，学术成果及影响力也获得了国际同行认可。
　　

助力能源互联网

　　2015年，习近平总书记在联合国发展峰会上倡议，构建全球能源互联网，推动以清洁绿色方式满足全球电力需求；
　　2016年，我国国家能源局科技司印发《推进“互联网+”智慧能源（能源互联网）工作方案》，国家电网公司发起成立全球能源互联网发展合作组织；
　　2017年，习近平总书记在“一带一路”国际合作高峰论坛上再次提出“建设全球能源互联网”，我国推进55个能源互联网示范工程，涵盖了跨地区多能协同、能源交易、能源大数据等多个维度；
　　2018年，全球能源互联网大会首次发布了全球能源互联网骨干网架规划，“全球能源互联网骨干网架研究”预计，2018年至2050年，全球能源互联网总投资38万亿美元，其中电源投资27万亿美元，电网投资1万亿美元。根据规划，全球将逐步形成18个主要同步(联合)电网，形成“九横九纵”全球能源互联网骨干网架。2035年将建成“五横五纵”互联通道，亚洲、欧洲、非洲率先实现跨洲联网。由此可见，在全球新一轮科技革命和产业变革的助推下，能源互联网俨然成为了“风口”，有望迎来高速发展的机会，成为新时代能源领域的主角，而储能是其中不可分割的重要组成部分。
　　能源互联网以可再生能源为主要一次能源，终端消费体现为以电能为主的多能源形式，通过电能、热能、化学能等多种能源的互相转换和互补，实现电网、气网、热力网、交通网等能源网络的紧密结合。先进储能技术、电力电子技术、新能源发电技术、智能能量管理技术、智能故障管理技术、可靠安全通信技术和系统规划分析技术等被认为是能源互联网的关键技术。在能源互联网中，储能的作用将进一步得到拓展。
　　大数据技术是大型电池储能系统状态分析与诊断的重要手段，在大容量储能系统应用中起着关键作用。李相俊团队多年来一直从事电池特性分析、电池储能系统规划设计、集成与运行控制以及电力大数据应用等方面的科研和实践工作，熟悉我国电池储能系统集成与应用朝着智能化、信息化发展的技术方向和关键问题，致力于促进电池储能及大数据的应用技术发展。
　　目前，电池储能电站朝着大容量化趋势发展，特别是数十兆瓦级大规模电池储能电站中，电池单体将达数十万支，设备运行和监测过程产生的数据将呈指数级增长，形成海量数据。常规电池数据存储方式及架构、管理方法等，难以满足如此大量电池数据在线管理与高效分析的应用需求，导致海量电池数据的存取周期长、数据检索及分析效率低，难以支撑电站安全运维与高效管理。对此，李相俊团队提出了适用于不同类型电池的数据采集、存储及预处理。通过在国家风光储输示范工程20MW/84MWh多类型电池储能电站中开展的研究与应用，李相俊带领团队负责研制出了国内首套大规模多类型电池储能电站海量数据管理平台，并应用于国家风光储输示范电站、青海格尔木等大容量储能电站的海量电池数据的分析与电站运维，为电站的运维提供了重要支撑。相关成果基于大数据技术，在储能电站海量数据分析与价值挖掘中具有重要推广与实践意义。
　　2018年9月，中国电力出版社出版了李相俊等编著的《大数据技术在大规模储能系统中的应用》。李相俊团队以多年的理论与实践为基础，用通俗易懂、深入浅出的方式，为从事大规模储能、大数据技术的科研人员提供了参考和借鉴。
　　最近，李相俊对未来有了一些新的构想。他想进一步聚焦和明确研究方向，将自己的研究方向与人工智能进行深度交叉与融合，将智能决策与分析控制有效应用于电力储能与新一代电力系统技术领域。“在储能电池状态分析、海量电池数据分析、大规模电池储能电站运行控制等方面，如果将AI结合起来会做得更好。虽然我们已经建了电池储能电站海量数据管理平台，但在数据分析和优化评价方面，我觉得做得还不够，下一步肯定要更加深入地去做。”李相俊说道。
　　

相信“严师出高徒”

　　李相俊是一个十分有规划的人，他认为做好职业规划对个人的成长是十分有帮助的。他拿自己作为例子，在35岁以前，他的目标是在40岁左右可以成为英国工程技术学会（IET）会士，这个目标在38岁得以实现。现在他的目标是45岁左右能有机会获评美国电气和电子工程师协会（IEEE）会士，并在为之而不懈努力。所以，他总教导学生在科研工作中一定要有短期的规划和中长期的目标。
　　在教育上，李相俊有他自己的一套方法。他会第一时间了解学生们的愿景，根据不同的情况进行分工。如果学生想要继续深造，他会在学术上要求更高，如果学生只是想积攒经验为就业做准备，他会跟学生分享自己的工作经验和体会，在实践上给予更多指导。
　　在日本留学的几年间，李相俊在见识到日本科研的“精益求精”精神后，触动很大。在培育人才的过程中，他总会建议同学们，在大科研体系下，选择一个方向“做专”“做精”“做深”。
　　“您对学生严厉吗？”
　　“我觉得挺严厉的。”
　　李相俊稍稍停顿了一下接着说道，“我在日本留学时的导师非常严厉，他带我的时候已经快60岁了，据说严厉已经减了一半，但是当时我也被他说得委屈了好几次。但当时觉得委屈，等到后来就只剩感激，我相信严师出高徒这句话是对的，所以我现在对学生也比较严厉。”
　　直到现在，李相俊还记得他进入博士阶段时导师对他说的话：“你必须要推翻你之前所有的想法，包括我给你指导提出的思路。你要打破原有的思维，拥有一套自己的思路。”为了这个所谓的“自己的思路”，李相俊半年之内找过导师十几次，每次都被驳了回来。当时的李相俊吃饭散步时满脑子都在想怎样建立一种新思路。一年之后，李相俊才获得了导师的认可，提前一年博士毕业，论文获得了优秀的成绩，1篇学术论文获得了日本国内学术会议青年优秀论文奖。李相俊博士毕业时，他的导师用“hard worker（辛勤工作者）”评价了他在硕博士期间的表现。他常说：“在科研的路上虽然布满荆棘，种种艰辛痛苦难以预料，但绝对不能退缩，要敢于亮剑，迎难而上。按照自己的思路，踏踏实实做研究，只要坚持下去，一定会有收获。”
　　在教育上严厉的李相俊在私下生活中却是个活泼亲切的“兴趣达人”，他喜欢踢球，打羽毛球和网球，只要有时间他就会参加中国电力科学研究院举办的球类比赛。除了运动喜好外，他还喜欢拉手风琴，每年春节前中国电力科学研究院的退休职工都会举办年会，组织大合唱，李相俊往往负责伴奏。只是近年来，李相俊工作太过繁忙，这样的活动逐渐减少了。
　　如今，李相俊除了科研项目之外也在积极推动科研成果的落地。对于中国新能源和储能技术的发展，他满怀希望，也抱有信心。“自强不息，厚德载物”的清华校训一直鼓励着他努力拼搏，导师欧阳明高院士教导的“求变、求新、求是、求美”的科研愿景，始终激励他为引领自主创新、勇攀科技高峰而努力拼搏。在未来，他将继续以科研为网，猎风捕光。

人物简介：

     李相俊，中国电力科学研究院有限公司储能与电工新技术研究所教授级高级工程师，IET Fellow、IEEE高级会员，英国特许工程师CEng，博士研究生导师。主要研究方向为大规模储能技术、智能电网、电动汽车、分布式能源与车联网。发表论文80余篇，其中SCI收录23篇（ESI高被引论文1篇），出版专著3部。获得授权发明专利42项，美国专利授权2项，获软件著作权13项。曾获中国电力科学技术奖一等奖、国家电网公司科学技术进步奖特等奖和一等奖、河北省知识产权优势培育工程专利奖一等奖、国家电网公司第三届青年创新创意大赛金奖、中国自动化学会杰出自动化工程师奖等 ；曾入选国家电网公司科技工作先进个人、北京市“科技新星”计划、国家电网公司优秀专家人才、青海省“千人计划”领军人才、英国牛顿基金“创新领军人才联合培养项目”等。