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管晓宏：《氢赋能零碳智慧能源系统与能源革命》
2026-03-31 10:11:02
作者：管晓宏（中国科学院院士，西安交通大学教授，系统工程学家）
能源电力系统的绿色转型势在必行。氢能赋能下的能源电力系统将有可能实现局域的能量平衡，避免能源浪费或短时间内短缺。氢赋能的分布式智慧能源系统，将可能深度改变能源结构，为未来的分布式数据中心、高速通信站点提供零碳能源，实现以绿色分布市场为标志的能源革命。氢有多种制备方式且在地球上分布广泛，因此氢储能技术值得关注。我们可以用电解水或光催化的方式把水里的氢分离出来，再在常温常压下通过管道、油罐车等石油化工基础设施运送氢。利用氢燃料电池可实现边发电边放热，而氢燃烧的产物——水还可再次用来制氢，这是一个零污染排放、零碳排放的过程。
可再生能源的发展应用无外乎两种方式：集中外送和就地利用。他介绍道，电力系统由发电、输电和配电三大部分组成。新形势下，配电系统发生了很大变化。未来配电网的发展，将最大程度地追求新能源与负荷分层分区就地平衡，尽可能实现可再生能源的就地利用。微电网则是未来实现可再生能源就地利用的重要手段。微电网可以把电源、负荷、储能等系统高度集成在一起，有利于实现源网荷储的灵活控制，达到电源侧和负荷侧的平衡。不仅如此，很多企业也都在探索“微电网+”的发展模式。如“微电网+废弃矿山”可以把废弃矿山做成光伏基地，将废弃矿山充分利用起来；“微电网+油田”可以解决弱电网情况下油田的开发利用问题。
总之，微电网是一种源网荷储高度可控的模式，它可以很好地利用可再生能源，在尽可能多地满足人们用电需求的基础上最大限度地减少短时间内高强度用电对电网的冲击。因此，我们认为微电网在可再生能源就地利用方面，会有非常好的应用前景。
作者介绍：
管晓宏：中国科学院院士，IEEE Fellow，教授、博士生导师，西安交通大学电子与信息学部主任、智能网络与网络安全教育部重点实验室首席科学家，清华大学自动化系讲席教授组成员，河南省黄淮实验室学术委员会主任，武汉商学院发展战略咨询委员会荣誉主任委员，数智化新型电力系统运行优化实验室首席科学家兼学术委员会主任，教育部特聘教授，国家杰出青年基金获得者。1993年获美国康涅狄格大学博士学位，1993-1995年任美国PG&E公司高级顾问工程师。1995年起先后任西安交通大学教授、系统工程研究所所长、电子信息工程学院院长，1999-2009年任制造系统国家重点实验室主任；2001年起先后任清华大学讲席教授、自动化系智能与网络化系统研究中心主任、清华大学自动化系主任。管晓宏院士主要从事网络化系统特别是能源电力系统优化与安全理论与应用研究，提出电力系统优化调度理论方法并在西北地区应用，构建氢赋能零碳智慧能源系统。作为主持人或主要研究者先后承担了以下课题：国家杰出青年基金，国家自然科学基金重点项目、面上项目，国家863计划，国家科技支撑计划，教育部创新团队、重点科研项目、“985计划”、“211计划”，宝钢集团公司，山东鲁能集团公司，美国联合技术公司研究院（UTRC）等；发表论文180余篇，获中国及国际专利多项。研究成果获国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖。获1996年美国李氏基金杰出成就奖、2008年IEEE通信学会系统集成与建模最佳论文奖、2004年何潘清漪离散事件动态系统最佳论文奖。
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