中國電科院推動高價值專利族協(xié)同轉(zhuǎn)化,鍛造千億產(chǎn)業(yè)集群——
百公里之外海上的巨量風能,如何轉(zhuǎn)化為千家萬戶使用的穩(wěn)定電流?張北草原的風,又是如何點亮北京的燈火?柔性直流輸電技術(shù)架起的“電力高速公路”正讓清潔能源跨越山海。
“柔性直流輸電技術(shù)作為支撐大規(guī)模新能源并網(wǎng)、跨區(qū)域能源互濟的‘國之重器’,是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵核心技術(shù)。”中國電力科學研究院有限公司(下稱中國電科院)直流研究所直流工程技術(shù)研究室副主任楊兵建解釋,這項技術(shù)相比傳統(tǒng)的輸電技術(shù)更靈活、更“聰明”。“風電、光伏發(fā)電就像‘靠天吃飯’,發(fā)電量會隨著天氣變化忽大忽小,不太穩(wěn)定。正因如此,傳統(tǒng)的輸電方式有時難以‘接住’這些波動的電流。”楊兵建說,而柔性直流輸電技術(shù)不僅能實時靈活調(diào)節(jié)電力輸送的大小和方向,更重要的是,它能穩(wěn)定地“承接”這些不穩(wěn)定的電流,并將其高效、可靠地“運送”至遠方。不僅如此,在同樣遠的距離輸電時,柔性直流技術(shù)自身的電力損耗更小,所以特別適合遠距離輸送。
2004年,中國電科院便率先在國內(nèi)開展柔性直流輸電技術(shù)的探索。經(jīng)過近二十年的持續(xù)研發(fā)攻關(guān),中國電科院逐步構(gòu)建起了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的柔性直流核心技術(shù)體系。“我們在國際上屬于較早系統(tǒng)開展柔性直流輸電技術(shù)研究的團隊之一。”楊兵建介紹,中國電科院直流所研發(fā)團隊不僅破解了柔性直流輸電技術(shù)換流機理、換流器多物理場復雜應力調(diào)控、海量復雜狀態(tài)高速精準控制保護等多項世界難題,同時突破了柔性直流高壓大容量發(fā)展的技術(shù)瓶頸,推動柔性直流換流器關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展和廣泛應用。
技術(shù)瓶頸突破后,如何將其轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)競爭力并創(chuàng)造價值?專利轉(zhuǎn)化運用成為關(guān)鍵抓手。“為了實現(xiàn)柔性直流輸電技術(shù)價值的最大化,我們系統(tǒng)性地實施了‘布局高價值專利群—深化產(chǎn)研協(xié)同—引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈升級’的貫通式專利轉(zhuǎn)化策略。”中國電科院產(chǎn)研部知識產(chǎn)權(quán)運營處副處長潘冰表示,首先,圍繞柔性直流輸電的核心技術(shù),中國電科院布局了由142件關(guān)鍵專利構(gòu)成的高價值專利族。該專利族覆蓋了從基礎(chǔ)原理、關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計制造到系統(tǒng)控制保護等全鏈條環(huán)節(jié),構(gòu)筑起立體化的知識產(chǎn)權(quán)保護體系,為技術(shù)轉(zhuǎn)化筑牢根基;其次,深化與產(chǎn)業(yè)界的融合協(xié)作,創(chuàng)新性地采用了“核心技術(shù)分解+模塊化授權(quán)”的轉(zhuǎn)化模式。
“柔性直流輸電系統(tǒng)技術(shù)復雜、產(chǎn)業(yè)鏈長,涉及眾多環(huán)節(jié)和企業(yè)。”潘冰向記者詳細解釋了該模式的必要性和運作方式,“通過‘核心技術(shù)分解+模塊化授權(quán)’模式,可將龐大的技術(shù)體系按照功能拆解成若干個相對獨立、邊界清晰的核心技術(shù)模塊,然后,再將這些模塊化的核心‘技術(shù)包’,通過專利許可的方式,精準授權(quán)給在特定領(lǐng)域具備專業(yè)制造能力和優(yōu)勢的配套企業(yè)。”
這一模式有效激活了整個產(chǎn)業(yè)鏈——“它能讓不同類型、不同規(guī)模的企業(yè)都找到發(fā)力點:具備整體集成能力的龍頭企業(yè)可以發(fā)揮牽引作用,而‘專精特新’企業(yè)則可以集中精力攻克其擅長的模塊技術(shù),各類企業(yè)共同發(fā)力,帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)升級。”潘冰介紹,“龍頭企業(yè)牽引+專精特新配套”的高效協(xié)同產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡,有力帶動上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為培育千億級高端電力裝備產(chǎn)業(yè)集群奠定了堅實基礎(chǔ)。
“更重要的是,以柔性直流技術(shù)為標桿,以新型電力系統(tǒng)建設(shè)為契機,該模式可進一步推廣至高壓直流斷路器等多類首臺/套裝備專利技術(shù)轉(zhuǎn)化與應用,形成可復制創(chuàng)新范式,推動培育千億級高端電力裝備產(chǎn)業(yè)集群。”潘冰表示。
今年4月,這一高價值專利族協(xié)同轉(zhuǎn)化的案例入選國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)布的2025年第一批專利轉(zhuǎn)化運用優(yōu)秀案例。
如今,柔性直流輸電技術(shù)的相關(guān)專利已廣泛應用于國內(nèi)外重大電力工程。在國內(nèi),它支撐了渝鄂背靠背柔直工程、張北直流電網(wǎng)、白鶴灘—江蘇混合直流、甘肅—浙江特高壓柔直等多個國家重大直流工程的建設(shè);在海外,成功中標德國海風柔性直流并網(wǎng)工程,實現(xiàn)了中國高端電力裝備首次進入發(fā)達國家的歷史性突破;中標沙特±500kV柔性直流工程,成為高質(zhì)量共建“一帶一路”的典范。據(jù)不完全統(tǒng)計,這些應用了核心專利技術(shù)的重大工程,已累計創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益超112億元,海外創(chuàng)匯達2.62億歐元。
“柔性直流輸電技術(shù)專利協(xié)同轉(zhuǎn)化的成功實踐充分證明,通過系統(tǒng)化的高價值專利布局和創(chuàng)新的‘模塊化’轉(zhuǎn)化模式,能夠有效打通從核心技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)競爭力提升的‘最后一公里’。這不僅為中國能源轉(zhuǎn)型提供了強大技術(shù)引擎,也為全球解決新能源遠距離輸送難題貢獻了可復制、可推廣的‘中國方案’。”潘冰表示。(記者 張彬彬)