以智能技術(shù)服務(wù)中國能源綠色發(fā)展——訪國家“千人計劃”特聘專家、國網(wǎng)能源研究院賴來利教授

本刊記者 祝傳海

賴來利出生于香港，成才于英國，連說話都是一口地道的港式腔調(diào)，但這些都不妨礙他有著一顆地地道道的“中國心”。

“祝愿大家有更多更好的創(chuàng)新的成果，使更多的人民能夠從中獲益。希望完成我們的中國夢，振興祖國，承先繼后，耀我中華?！边@是賴來利在榮獲由《科學中國人》雜志主辦評選的“2012年度人物獎”之后的感言。

“振興祖國，耀我中華”，這便是賴來利這位電力工程領(lǐng)域的國際知名科學家的“中國夢”。在過去30年時間里，他在英國已經(jīng)用勤奮和天賦在所在的專業(yè)領(lǐng)域取得了突出的成績。而今，他又回到中國，滿懷為祖國和人民奉獻的激情，希望將自己的所學真正貢獻于祖國的能源及電力事業(yè)，為實現(xiàn)祖國的綠色發(fā)展而拼搏努力。

賴來利，畢業(yè)于英國伯明翰阿斯頓大學，獲得科學學士學位和博士學位，后由英國倫敦城市大學授予更高的科學博士學位，專長在能源和電力系統(tǒng)以及計算智能在電力工程中的應(yīng)用。現(xiàn)任國網(wǎng)能源研究院能源決策支持技術(shù)研發(fā)中心主任，IEEE和IET院士，國家“千人計劃”特聘專家。

榮譽等身，一心報效祖國

出生于香港的賴來利從小就對科學和數(shù)學領(lǐng)域有非常濃厚的興趣，1978年，他胸懷投身科學的理想，漂洋過海，到英國阿斯頓大學電力系統(tǒng)、控制和電力電子專業(yè)就讀，從那時起至今，賴來利已經(jīng)在電力科學領(lǐng)域跋涉了三十多年。

三十年不改初衷，可謂鐘情之至，而這種鐘情和堅守帶給賴來利的，是數(shù)不盡的成績和榮譽。從1995年開始，他就致力于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化算法、小波算法的研究，并倡導(dǎo)應(yīng)用這些智能算法解決電力系統(tǒng)保護、控制、運行、管理以及規(guī)劃優(yōu)化問題等。賴來利首次提出了電力系統(tǒng)保護與瞬態(tài)性能相互協(xié)調(diào)的方法，利用電力系統(tǒng)故障產(chǎn)生的噪音開展電力系統(tǒng)保護研究。他應(yīng)用智能計算方法解決了許多電力系統(tǒng)領(lǐng)域的難題，特別是在電力系統(tǒng)進化算法應(yīng)用方面做出了開拓性貢獻，其研究工作開辟了電力系統(tǒng)中人工智能和計算機智能應(yīng)用的新領(lǐng)域，同時也為計算機科學中遺傳算法的應(yīng)用做出了很大的貢獻。

在其專業(yè)領(lǐng)域，賴來利已累計發(fā)表超過200篇SCI/EI論文，論文已被引用超過3000次。由Wiley出版發(fā)行了3本專業(yè)著作，例如《Distributed Generation:Induction and Permanent Magnet Generators》。在研究成果的應(yīng)用方面，他曾為重大國際項目如英國和法國之間的海峽隧道建設(shè)擔任高級顧問，還發(fā)起和協(xié)調(diào)由歐盟第七框架計劃贊助230萬歐元的智能電網(wǎng)工程項目，被授予IEEE第三千年獎?wù)乱约坝蛺蹱柼m共和國（UKRI）IEEE電力與能源協(xié)會（IEEE/PES）2000年杰出工程師獎?wù)?。此外，賴來利主持開發(fā)的多個電力系統(tǒng)軟件被英國國家電網(wǎng)公司和意大利國家電力公司采用，他提出的多種算法已被應(yīng)用于工程實踐并獲得了極高的評價。他還首次提出了電力系統(tǒng)保護與瞬態(tài)性能相互協(xié)調(diào)的方法，目前英國國家電網(wǎng)公司已經(jīng)采用這種方法來監(jiān)控電力系統(tǒng)故障。

盡管早已獲得了數(shù)不清的榮譽及由此帶來的優(yōu)越生活條件，但身處異國的賴來利卻一直關(guān)注著祖國的發(fā)展，他回國效力的愿望也越來越強烈。賴來利清楚地看到，隨著祖國改革開放的深入推進，國家經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展和低碳社會的逐漸到來，對能源的需求必然大大增加。自己致力于能源領(lǐng)域的科研工作，必然能夠為祖國作出應(yīng)有的貢獻。

如今，賴來利教授正在國家電網(wǎng)公司直屬的科研機構(gòu)——國網(wǎng)能源研究院（國網(wǎng)能源院），擔任能源決策支持技術(shù)研發(fā)中心主任之職，躊躇滿志的他正在國家電網(wǎng)公司和國網(wǎng)能源研究院支持配合下，積極推進其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作。

立足專長，志在大展宏圖

作為電力工程領(lǐng)域的國際知名科學家，賴來利教授在以下三個領(lǐng)域取得了突出的成就和專長。

在智能電網(wǎng)領(lǐng)域，賴來利教授曾主持European Commission FP7（歐盟第7研發(fā)框架計劃）的智能電網(wǎng)項目，領(lǐng)導(dǎo)和組織了14家學術(shù)機構(gòu)和企業(yè)合作伙伴，為項目取得重大進展作出了杰出貢獻。

在可再生能源領(lǐng)域，賴來利教授對可再生能源發(fā)電進行了多年研究，尤其在風力發(fā)電領(lǐng)域，開發(fā)出多種風力發(fā)電機組模型。他在著名國際期刊上發(fā)表多篇論文，并獲得IEEE電力與能源分會能源轉(zhuǎn)換和電力生產(chǎn)技術(shù)委員會2006和2009年頒發(fā)的最佳論文獎。同時在他撰寫過的多部著作中，賴來利教授對電力系統(tǒng)、智能電網(wǎng)發(fā)展以及可再生能源發(fā)電應(yīng)用做出了系統(tǒng)的闡述和總結(jié)。

在電力市場領(lǐng)域，賴來利教授在電力市場的管理和重構(gòu)領(lǐng)域編輯了《Power System Restructuring and Deregulation》一書，并由Wiley出版。從2004年到2009年底，賴來利是IET電力交易與控制專業(yè)技術(shù)委員會的行政會員，同時是IET電力交易與控制專業(yè)技術(shù)委員會顧問小組的成員。他曾是愛爾蘭單一電力市場服務(wù)的協(xié)調(diào)委員會成員。

2011年，一心報效祖國的賴來利教授和家人回到中國，立志用自己的專長為自己的國家作出應(yīng)有的貢獻。在國網(wǎng)能源研究院，賴來利目前主要從事兩個決策支持系統(tǒng)的研究與開發(fā)。這“兩個決策支持系統(tǒng)”是指清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略決策支持系統(tǒng)和智能電網(wǎng)戰(zhàn)略實施決策支持系統(tǒng)。清潔能源和智能電網(wǎng)是目前國際能源和電力領(lǐng)域發(fā)展的重點，與國家未來的發(fā)展密切相關(guān)，這也是賴教授立項的根本出發(fā)點。

清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略決策支持系統(tǒng)的建設(shè)是立足于解決我國現(xiàn)階段能源發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變中出現(xiàn)的核心重大問題。為了應(yīng)對氣候變化、轉(zhuǎn)變我國經(jīng)濟發(fā)展方式，我國提出到2020年非化石能源占能源消費比例達到15%左右，2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值碳排放比2005年下降40%～45%。這將是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的重大轉(zhuǎn)變，對經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。這個系統(tǒng)的建設(shè)目標是，在深入研究國外發(fā)展低碳經(jīng)濟的意圖、理論、方法和模型的基礎(chǔ)上，提出適合我國國情的清潔能源發(fā)展理論、方法和路徑，開發(fā)一套相應(yīng)的決策支持系統(tǒng)，為我國政府、企業(yè)的清潔能源發(fā)展決策提供決策支撐。賴來利教授告訴我們，研究成果將形成一個以國際能源經(jīng)濟綜合數(shù)據(jù)庫及國外能源政策、技術(shù)、管理信息庫為基礎(chǔ)，以能源經(jīng)濟理論為指導(dǎo)，以能源戰(zhàn)略分析模型、方法、工具為核心，支撐政府和企業(yè)清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略的決策支持系統(tǒng)。整個系統(tǒng)主要包括國際能源經(jīng)濟信息數(shù)據(jù)庫和清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略分析平臺，前者可以為深度了解國外低碳經(jīng)濟和能源戰(zhàn)略背景、理論、意圖與趨勢奠定信息基礎(chǔ)，后者則為我國清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略提供分析模型與工具。

建設(shè)國家級智能電網(wǎng)，是進入新世紀以來，全球范圍內(nèi)電力系統(tǒng)發(fā)展的新方向。在深入研究國外智能電網(wǎng)發(fā)展的思路、目標、戰(zhàn)略和舉措的基礎(chǔ)上，賴來利教授希望能提出適合我國國情的智能電網(wǎng)發(fā)展理論、方法、模式和路徑，開發(fā)一套相應(yīng)的決策支持系統(tǒng)，為我國科學制定和實施智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略提供決策依據(jù)。他說，該項目的研究成果將形成一個以國際智能電網(wǎng)發(fā)展的政策、技術(shù)、標準、管理等資料信息為基礎(chǔ)，以智能電網(wǎng)有關(guān)分析模型、方法、工具為核心，支撐落實國家智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的決策支持系統(tǒng)，主要包括國際智能電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫和我國智能電網(wǎng)發(fā)展分析平臺。

根據(jù)國家電網(wǎng)的規(guī)劃，中國要建設(shè)“以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動化、互動化特征”的“堅強智能電網(wǎng)”，其難度不言而喻。賴來利教授也坦言，雖然目前我國堅強智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)取得了顯著成效，特高壓輸電技術(shù)已經(jīng)成為推動我國電網(wǎng)建設(shè)步入世界先進行列的核心技術(shù)之一，但是隨著智能電網(wǎng)新型技術(shù)的進一步發(fā)展和應(yīng)用，我國智能電網(wǎng)在建設(shè)、運營和管理中仍將面臨巨大的挑戰(zhàn)。特別是在配電網(wǎng)領(lǐng)域，大量智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)擁有巨大的發(fā)展?jié)摿Αｋ妱悠?、智能家居、電力光纖到戶、分布式電源、微電網(wǎng)等將得到進一步推廣和應(yīng)用，這些新型設(shè)備和設(shè)施的用戶不同于傳統(tǒng)的電力用戶，將呈現(xiàn)出很強的互動性和主動性，因此，要在電力市場和政策機制引導(dǎo)下，立足新型用戶的行為特點，對系統(tǒng)運行特性深入地分析和研究。此外，諸如智能電網(wǎng)下配電網(wǎng)的運行情況、智能電網(wǎng)的社會性效益評估、對電力市場模式的前瞻性分析等問題都有待解決。針對這些問題，“智能配用電系統(tǒng)運營分析及決策支持系統(tǒng)”將能給出比較圓滿的解決方案。賴來利教授說，目前他們將重點關(guān)注智能配電網(wǎng)的發(fā)展，開發(fā)一套針對配電網(wǎng)運營的綜合性分析系統(tǒng)，能夠?qū)Σ煌貐^(qū)配電網(wǎng)的建設(shè)情況進行具體分析，實現(xiàn)對配電網(wǎng)從設(shè)備層到運行層整個運營狀況的監(jiān)測，綜合考慮國家、企業(yè)、用戶等不同利益主體，全面、綜合評估智能配電網(wǎng)的運營情況，為科學推動智能配電網(wǎng)的發(fā)展提供支撐。

依托平臺，規(guī)劃綠色發(fā)展

隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和實際需求，能源問題已經(jīng)成為關(guān)系我國經(jīng)濟社會、科學技術(shù)、消費習慣、生態(tài)環(huán)境、外交軍事等各個方面的重大問題。而智能電網(wǎng)與清潔能源戰(zhàn)略決策支持系統(tǒng)必須充分考慮我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，以全局的、整體的、歷史的、開放的視角去分析和研究，以我國的能源系統(tǒng)特征與市場經(jīng)濟體系為分析基礎(chǔ)，為政府部門和能源企業(yè)決策者們提供戰(zhàn)略規(guī)劃、能源技術(shù)分析、經(jīng)濟分析、政策分析等決策支撐工具。

賴利來教授告訴我們，這兩個決策支持系統(tǒng)將根據(jù)我國實際情況，研究能源發(fā)展與經(jīng)濟、社會、環(huán)境等各方面的關(guān)系；研究國際能源市場、國內(nèi)能源資源開發(fā)利用的關(guān)系；研究煤、水、電、油、氣、核等各種能源之間的技術(shù)與經(jīng)濟關(guān)系；研究能源開發(fā)、輸送、消費等各個環(huán)節(jié)之間的關(guān)系；研究化石能源與非化石能源、傳統(tǒng)能源與新能源之間的關(guān)系；全面分析技術(shù)進步、經(jīng)濟效益及能源政策對清潔能源和智能電網(wǎng)發(fā)展的影響，推動清潔能源發(fā)展與智能電網(wǎng)建設(shè)，最終優(yōu)化我國能源與電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和布局。

賴來利教授說，從長遠角度來看，中華民族一直在努力回歸世界舞臺的中心，自己能親身參與中華民族偉大復(fù)興的進程，是莫大的榮幸。

對于回國的目的和規(guī)劃，賴來利表示，總的目標便是希望將自己在國際上多年積累和研究的智能電網(wǎng)與清潔能源的相關(guān)技術(shù)和經(jīng)驗應(yīng)用于中國的智能電網(wǎng)及清潔能源事業(yè)，使中國在不遠的將來能構(gòu)建起更加集約化、精益化、安全可靠、高效互動的電力能源網(wǎng)絡(luò)，引領(lǐng)該領(lǐng)域的世界技術(shù)發(fā)展。他將以國家電網(wǎng)公司和國網(wǎng)能源研究院為事業(yè)平臺，依托國內(nèi)外的科研實力，借助他本人積累的工程應(yīng)用經(jīng)驗，組建和培養(yǎng)一支國際水平的技術(shù)團隊，對中國智能電網(wǎng)建設(shè)和未來中國的清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略進行研究，研發(fā)一系列國際領(lǐng)先的科研成果，實現(xiàn)國內(nèi)能源的高效利用與合理分配，實現(xiàn)在高度安全、清潔、經(jīng)濟方式下的電力供應(yīng)，最終為實現(xiàn)中國的綠色發(fā)展以及應(yīng)對世界性的氣候變化做出貢獻。

為促進電網(wǎng)和能源的協(xié)調(diào)發(fā)展，國網(wǎng)能源院將在原有科學研究業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，加強能源領(lǐng)域綜合研究，進一步擴展宏觀經(jīng)濟、煤電油運綜合平衡、智能電網(wǎng)、新能源、能源低碳化等領(lǐng)域的研究業(yè)務(wù)。目標是建設(shè)成為在國內(nèi)外具有重要影響力的綜合性能源研究智庫與交流平臺，最終打造成為“以電力和能源經(jīng)濟研究為特色”的國際一流綜合性能源研究咨詢機構(gòu)；形成能源戰(zhàn)略和能源經(jīng)濟研究領(lǐng)域的知名品牌；擁有一批在我國能源領(lǐng)域具有較強影響力、在國際能源領(lǐng)域也有一定話語權(quán)的一流專家；培育出具有廣泛影響力的能源研究媒體和能源論壇品牌。

賴來利教授向我們介紹，國網(wǎng)能源院將依托國家電網(wǎng)，不斷拓展國際平臺，在國際交流中發(fā)揮積極的作用。在剛結(jié)束的IEEE SMC 2013年度會議上，賴來利教授作為大會主席并致開幕辭。該會議由IEEE SMC主委會、國網(wǎng)能源研究院、英國工程技術(shù)學會（IET）以及Pow erpeg公司等多家單位共同承辦。會議涵蓋了包括智能電網(wǎng)技術(shù)、人工智能控制、機器學習在內(nèi)的多個技術(shù)領(lǐng)域，收錄了800多篇論文，并有超過800名各行業(yè)的參會者參與。會議的議程包括4個主題演講、3個技術(shù)輔導(dǎo)課程、1個專題討論會、66個常規(guī)技術(shù)會議和54個特別會議。該會議籌委會創(chuàng)立于2011年，成員來自多個國家和技術(shù)領(lǐng)域。在兩年籌備過程中，籌委會在賴來利教授的組織帶領(lǐng)下完成了會議的各項組織工作。

賴來利教授致力于能源領(lǐng)域的重大問題研究，為政府決策和政策制訂提供研究咨詢服務(wù)，為國家電網(wǎng)公司與政府、國內(nèi)外研究機構(gòu)及其他能源企業(yè)之間的溝通交流搭建有效平臺。而他目前所負責的兩個決策平臺，正是對這項工作的重要支持。賴教授坦誠地說，國家對他們這些回國創(chuàng)業(yè)的人員給予了極大的關(guān)懷，盡可能地給他們打好基礎(chǔ)、鋪好路。特別是近幾年來，國內(nèi)資金與工作環(huán)境已經(jīng)得到了很大的改善，許多國內(nèi)知名研究機構(gòu)已經(jīng)可以與發(fā)達國家相媲美。

關(guān)于自己回國后的工作規(guī)劃，賴來利教授進行了深入的調(diào)查和思考，并給出了自己的設(shè)想。透過他的設(shè)想，我們儼然能夠看見這個國家未來在能源及電力方面的發(fā)展方向。

首先，是開展清潔能源和智能電網(wǎng)信息庫的建設(shè)工作，研究清潔能源發(fā)展和智能電網(wǎng)發(fā)展的前沿理論和技術(shù)，為后續(xù)研究奠定堅實的基礎(chǔ)。第二，則是全面建成清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略決策支持系統(tǒng)、智能電網(wǎng)戰(zhàn)略實施決策支持系統(tǒng)和用戶能源智能管理系統(tǒng)，為國家的清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略和全面建設(shè)智能電網(wǎng)提供堅實的決策支撐，使電網(wǎng)在服務(wù)清潔能源開發(fā)、保障能源供應(yīng)與安全、促進經(jīng)濟社會發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用。

從長遠看來，還需要全面完善智能電網(wǎng)工作服務(wù)體系，研發(fā)具有前瞻性的能源管理技術(shù)，使電網(wǎng)的資源配置能力、安全水平、運行效率以及電網(wǎng)與電源、用戶之間的互動性顯著提高。

盡管這是個十分宏大的構(gòu)想，但賴來利教授說，國家電網(wǎng)公司和國網(wǎng)能源研究院現(xiàn)有的實驗設(shè)施與團隊為項目的實施提供了良好的平臺和基礎(chǔ)，同時在項目實施的各個階段，國家電網(wǎng)公司將在人力、財力和設(shè)備等方面給予全方位的大力支持，包括提供實驗場所，相應(yīng)的配套經(jīng)費以及全力協(xié)助賴來利教授建立研究團隊和實驗室。我們有理由相信，他的宏偉藍圖一定能夠順利實現(xiàn)，而這一天，并不會太遙遠。