追风逐电，一群新能源领域科研人的“长跑”

中青报·中青网见习记者 杨蕾 记者 宁迪

“重大创新成果不是在办公室里‘思考’出来的，而是在实验现场、在工程实践中一点一点‘淬炼’出来的。”近日，“强国总师思政课”活动走进北京大学，课上，国家能源集团首席科学家、国家能源集团新能源技术研究院有限公司党委书记、执行董事褚景春带领学子们回顾了我国风电事业从“跟跑”“并跑”走向“领跑”的攻坚历程。

当前，我国风电产业已经从规模化开发迈向高质量发展的新阶段。截至2025年，全国风电累计并网容量达6.4亿千瓦，同比增长23%，稳居世界第一，约占全球风电装机的一半；2025年新增装机1.2亿千瓦，贡献了全球新增装机的73.2%；核心装备已全面实现国产替代。

这些数字的增长从来不是一蹴而就。课上，褚景春结合自己在风电领域工作20多年的一线经验，为青年讲述我国风电高水平科技自立自强背后，一群科研人久久为功的奋斗故事。

低风速：风电领域的一块“硬骨头”

在我国，近七成风电可开发地区属于典型低风速区域，集中在中部、东部和南部的丘陵、山地地区。当地平均风速低于6.5米/秒，风向多变，风能密度低、湍流强。

十几年前，这片广袤大地上的低风区，曾被行业视作“难以开发”的资源。国际上没有成熟先例和经验借鉴，常规的风电机组“插”进这里后，捕获风能的效率不高，也难以承受交变载荷冲击。

2011年，褚景春搭建了低风速风电机组攻关团队。面对这道“考题”，他们的“解法”很朴素。叶片就像燃油车的发动机，是风机最关键的能量捕获器。风速低了，单位面积风能密度就较低，“那我们就把叶轮做大、叶片加长——扫过的面积大了，捕获的能量自然就多。”褚景春说。

理论上解释得通，干起来却千难万难。因为既要在风速不高的条件下尽可能捕获风能，提升发电量；又要保证长叶片、高塔筒机组，在强湍流的山地环境长期安全稳定运行。褚景春和团队成员知道，任何一处微小的效率损耗，都能影响一个风场项目的“生死”。

从2011年开始，团队科研人员长期驻扎在我国中部、东部、南部的低风速复杂山地风场，白天爬风机、采集现场运行数据；夜晚回到驻地，对着海量数据通宵复盘分析。“科研没有捷径，只能一点一点积累数据、反复验证。”褚景春说，重大技术突破从来不是“灵光一闪”，而是无数枯燥重复的试验堆叠出来的结果。

在新型机组验证阶段，团队曾发现，风机现场实测运行数据和前期理论模型出现偏差。大家连夜拆解排查，从风资源特征、叶片气动性能，再到整机控制策略，一项项过筛，一轮轮仿真演算，一次次上山现场校验，历时数月最终锁定问题根源，完成设计方案优化。

把分散的智慧拧成一股绳

想要实现技术突围，单打独斗行不通。低风速风电的研究应用横跨气动设计、结构力学、轴承制造、智能控制、故障监测等数十个专业方向。团队打通“产学研用”链条，联合高校、科研院所、产业链上下游企业协同作战，把分散的智慧拧成一股绳。

过去，风电主轴承、偏航变桨轴承等关键部件长期被国外技术垄断。轴承承受着机组交变、复杂的载荷，一旦失效，整台风机便面临停机风险。团队从零起步，创立属于我国自己的低速重载风电轴承设计体系，攻克高精加工、负游隙控制制造难关。最终国产轴承摩擦力矩差值控制在10%以内，优于国外同类产品15%的水平，彻底打破海外技术壁垒。

同时，团队构建叶片-整机一体化设计平台，创立大尺寸结构非线性设计方法；研发鲁棒稳定变桨控制算法，实现发电量提升1%-2%，关键部件载荷降低5%-25%；机组健康监测预警精度比国际权威机构提升15.8%。一系列原创技术，让年均风速仅4.8米/秒的地区，也具备风电开发价值，把曾经被遗忘的低风速资源，变成实实在在的清洁能源供给点。

如今，这套拥有完整自主知识产权的低风速风电技术已经大规模落地。风机遍布全国，在广西、湖南、湖北、江苏等中东部低风速省份大放异彩；在海拔4700米的西藏，创下世界最高海拔风电的应用纪录。

国产风力发电机组更是走出国门，其中出口南非245兆瓦的国产风力发电机组通过高标准比选胜出，是当时我国出口海外单体最大风电项目，成为共建“一带一路”绿色合作的生动实践。带动千亿级产业产值，真正实现从“技术跟跑”到“全球引领”的跨越。

赓续使命 不负韶华

课堂现场，台下的北大学子频频举手提问：“面向新型电力系统，风电未来还有哪些要攀登的科研高峰？真正的科学家精神是什么？”

褚景春给出自己的答案：“面向未来，我国风电的攀登之路依旧漫长。要继续深挖低风速、复杂山地、深远海资源开发潜力；要破解新能源并网难题，让风电不仅‘发得出电’，更能‘调得灵活、用得稳定’；持续推进风电装备大型化、轻量化、智能化；加强原创基础研究，在核心材料、先进制造领域持续突破。”

在他看来，对于能源领域的科研人，首先要有心怀“国之大者”的使命担当，既要仰望星空，瞄准能源转型宏大目标，更要脚踏实地扎根工程一线。“心中有国家，肩上有责任，手中有技术”，敢于闯无人区，敢啃硬骨头，把个人理想融入国家发展大局。

重大科研成果，从来不属于某一个英雄，而是一支队伍接续奋斗的果实。在团队建设上，褚景春格外看重青年力量。“重大技术攻关需要一代代人接续奋斗，要给年轻人搭建平台、放手历练，鼓励不同专业思想碰撞，营造宽容试错的科研氛围，让青年科研人员在真实工程难题里锤炼本领，把个人成长汇入产业发展浪潮。”他说。

了解到一片风机扇叶的设计都凝结着许多工程师的心血，北京大学2023级力学专业（能源与资源工程）博士生陈彦十分感慨：“我很佩服科研工作者敢为人先、争做实事的精神。”

受这堂课的启发，2024级力学专业（固体力学）博士生王光煜表示，今后开展课题研究应当从工程应用的实际需求出发，来破解现实工程难题。“这样的课题研究才富有生命力。”他说。

褚景春授课结束，燕园学子的掌声久久不息。十年磨一剑的风电故事，让青年人真切看见：高水平科技自立自强，不是一句口号，是无数科研人耐住寂寞、扎根现场，一步一步闯出来的征途。而未来，更多青年，将接过接力棒，向着科技新高峰继续攀登。