高職院校科研創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)探索
——以江蘇省能源互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用工程技術(shù)中心為例

蔡 浩唐 靜馮 霏施 凱

（[1]常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇·常州 213164；[2]江蘇大學(xué) 江蘇·鎮(zhèn)江 212013）

0 引言

多年來(lái)，我國(guó)高職院校在職業(yè)教育方面積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)科研工作及科研創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)的認(rèn)識(shí)和定位不足，滯后于產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)進(jìn)步對(duì)高職教育高水平辦學(xué)發(fā)展的新要求。近年來(lái)，高職院校的“中國(guó)特色高水平”、“國(guó)家優(yōu)質(zhì)高職院校”等項(xiàng)目均對(duì)科技創(chuàng)新提出了較高的建設(shè)要求。高職院校科研創(chuàng)先平臺(tái)圍繞區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向，依托優(yōu)勢(shì)學(xué)科專業(yè)，具有較強(qiáng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)及服務(wù)、產(chǎn)品研制、成果轉(zhuǎn)化及工程化能力，可建設(shè)成為應(yīng)用技術(shù)科技成果轉(zhuǎn)化基地、職能技能人才培養(yǎng)基地和產(chǎn)學(xué)研示范基地。

2018年12月，經(jīng)江蘇省教育廳批準(zhǔn)，常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我校”）申報(bào)的“能源互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用工程技術(shù)中心”（以下簡(jiǎn)稱“中心”）獲得立項(xiàng)建設(shè)。該中心為學(xué)校、企業(yè)、政府和行業(yè)搭建了專業(yè)技術(shù)交流、合作的平臺(tái)，也有助于我校專業(yè)建設(shè)、師資力量、人才培養(yǎng)和社會(huì)服務(wù)等方面的提升。

1 建設(shè)背景

江蘇作為能源消耗大省，屬于典型的能源輸入型地區(qū)，能源供需問(wèn)題直接影響了我省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。開(kāi)展能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用，提高可再生能源比重，促進(jìn)化石能源清潔高效利用，推動(dòng)能源市場(chǎng)開(kāi)放和產(chǎn)業(yè)升級(jí)已迫在眉睫。新能源和能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為常州市全力打造重點(diǎn)新興產(chǎn)業(yè)之一，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已初步形成了以太陽(yáng)能和光熱綜合應(yīng)用為主導(dǎo)，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造和生物燃料生產(chǎn)等協(xié)同并進(jìn)的發(fā)展格局。但與南京、蘇州和無(wú)錫等周邊城市相比，常州市在分布式能源協(xié)同控制、能源大數(shù)據(jù)分析挖掘、能源需求側(cè)管理及響應(yīng)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和工程化應(yīng)用方面相對(duì)薄弱，缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)主導(dǎo)能力。因此，常州市必須針對(duì)自身的優(yōu)勢(shì)與不足，統(tǒng)籌兼顧，制定合理的能源產(chǎn)業(yè)與技術(shù)進(jìn)步發(fā)展對(duì)策，擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)，縮小劣勢(shì)，提高新能源和能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力。

為此，組建“能源互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用工程技術(shù)中心”，運(yùn)用各種信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源與節(jié)能管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和可視化，完善能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系，建立一套科學(xué)完善的能源利用監(jiān)督評(píng)價(jià)體系，創(chuàng)新能源監(jiān)督管理模式，支持能源與節(jié)能宏觀綜合決策，實(shí)現(xiàn)江蘇省、常州市的信息化建設(shè)相關(guān)資源的共享，提高能源管理水平，促進(jìn)能效水平的提高。為構(gòu)建綠色發(fā)展、資源節(jié)約、環(huán)境友好社會(huì)提供有力工具，開(kāi)辟節(jié)能信息化的新時(shí)代。

2 建設(shè)基礎(chǔ)

常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院高度重視科研工作，圍繞學(xué)校的重點(diǎn)專業(yè)，集聚人才和科技資源。2014年依托電氣自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等重點(diǎn)專業(yè)組建了“智能工程產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院”、“無(wú)人機(jī)與無(wú)線傳感網(wǎng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”、“云計(jì)算與信息安全研究中心”。在此基礎(chǔ)上，2018年又將光伏材料、建筑節(jié)能專業(yè)納入其中，共建江蘇省能源互聯(lián)及大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用工程中心。目前，在該領(lǐng)域已經(jīng)形成擁有教授4名、副教授12名、高工7名、博士12名的技術(shù)力量。

我校積極開(kāi)展與能源互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)的深度融合，校企合作共建教學(xué)基地與技術(shù)研發(fā)場(chǎng)所。目前，已與華君電力、萬(wàn)邦充電、天賦新能源、珍字能源，以及中科院合肥物質(zhì)院、江蘇大學(xué)、上海大學(xué)等企業(yè)和高校，建立了緊密型的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體系，先后校企共建了1.2MWp的校園分布式光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，采用分塊發(fā)電、就地逆變、分區(qū)并網(wǎng)、產(chǎn)學(xué)分置的方案，年均并網(wǎng)發(fā)電126萬(wàn)度，同時(shí)為電氣專業(yè)、光伏專業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)提供實(shí)訓(xùn)教學(xué)、創(chuàng)新應(yīng)用等服務(wù)，成為組件種類齊全、電站類型多樣、幾何排布多變的集生產(chǎn)、教學(xué)、科研、培訓(xùn)四位一體光伏科普基地。先后校企合作開(kāi)發(fā)了具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電力需求側(cè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，海上風(fēng)力發(fā)電智能運(yùn)維大數(shù)據(jù)平臺(tái)等產(chǎn)品，為工程中心的組建積累了較為扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)和人才保障。

3 建設(shè)目標(biāo)

3.1 總體目標(biāo)

推動(dòng)江蘇省能源體系清潔低碳化和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)體系的綠色低碳循環(huán)高端化，建設(shè)能源互聯(lián)及大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，開(kāi)展能源大數(shù)據(jù)采集處理、分析挖掘、管理決策、融合應(yīng)用等技術(shù)的研發(fā)和工程化，為政府能源體系規(guī)劃、能源系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)與服務(wù)、工業(yè)系統(tǒng)能耗排放分析與節(jié)能服務(wù)等能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供技術(shù)、平臺(tái)支撐，產(chǎn)出各類科技專利、標(biāo)準(zhǔn)、建議與工程產(chǎn)品原型，培養(yǎng)能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)和管理人才。

3.2 研發(fā)方向

本工程中心將以《江蘇省“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》為指引，以能源互聯(lián)及大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用技術(shù)研發(fā)為核心，以技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和示范工程推廣為路徑，重點(diǎn)開(kāi)展“基于能源互聯(lián)網(wǎng)的能效監(jiān)測(cè)調(diào)控，基于大數(shù)據(jù)的多元能源精準(zhǔn)需求側(cè)管理，能源互聯(lián)設(shè)施及裝備的巡檢系統(tǒng)集成”三大方向的技術(shù)研究和服務(wù)。

4 建設(shè)任務(wù)

4.1 設(shè)施建設(shè)任務(wù)

為滿足基于能源互聯(lián)網(wǎng)的能效管理平臺(tái)系統(tǒng)，能源互聯(lián)設(shè)施及裝備巡檢系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化推廣，需組建電力系統(tǒng)試驗(yàn)室，新增電力運(yùn)行狀態(tài)、自然環(huán)境模擬等試驗(yàn)設(shè)施，滿足復(fù)雜工況條件下能效管理平臺(tái)和無(wú)人巡檢產(chǎn)品的整體綜合性能測(cè)試，也可以進(jìn)行產(chǎn)品配套結(jié)構(gòu)元件的性能測(cè)試；新建創(chuàng)新實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室，將新能源風(fēng)電、光伏與電力電子，電機(jī)拖動(dòng)，微電網(wǎng)等內(nèi)容相結(jié)合，利用圖形化建模與實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行仿真，完成微網(wǎng)系統(tǒng)的閉環(huán)控制和調(diào)節(jié)。

4.2 研究開(kāi)發(fā)任務(wù)

利用已取得的各項(xiàng)科技成果進(jìn)一步對(duì)基于能源互聯(lián)網(wǎng)的能效監(jiān)測(cè)與調(diào)控系統(tǒng)、能源互聯(lián)設(shè)施及裝備的巡檢系統(tǒng)集成產(chǎn)品及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究，使各相關(guān)科技成果在此項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化過(guò)程得到轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

研發(fā)的主要內(nèi)容包括：

（1）將可視化能效管理、能耗審計(jì)、能效質(zhì)量評(píng)估、節(jié)電潛力評(píng)估、配網(wǎng)優(yōu)化、節(jié)能方案生成等新理論新技術(shù)與傳統(tǒng)意義上的電能管理系統(tǒng)融合，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的能效監(jiān)測(cè)調(diào)控管理平臺(tái)。

（2）開(kāi)發(fā)包含多元能源的需求響應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電價(jià)激勵(lì)信號(hào)、用戶選擇及執(zhí)行信息等雙向交互，實(shí)現(xiàn)用戶負(fù)荷自主可控管理的目標(biāo)；開(kāi)發(fā)基于分布式能源與ICT融合技術(shù)的多元能源云平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了與輸配電網(wǎng)的信息交流與協(xié)調(diào)互動(dòng)。

（3）利用人工智能、控制理論研究能源互聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施及裝備的自動(dòng)巡檢控制問(wèn)題，與發(fā)電企業(yè)、共建單位聯(lián)合研發(fā)巡檢智能運(yùn)維系統(tǒng)，研究復(fù)雜地形、移動(dòng)協(xié)作無(wú)人系統(tǒng)及其智能控制系統(tǒng)的集成技術(shù)，使智能無(wú)人系統(tǒng)的功能和性能達(dá)到最優(yōu)。

4.3 運(yùn)行管理及平臺(tái)功能

工程中心以市場(chǎng)為先導(dǎo)，以創(chuàng)新研發(fā)為動(dòng)力，充分利用依托單位和技術(shù)支撐單位的各項(xiàng)資源以及社會(huì)資源，著眼于能源互聯(lián)網(wǎng)高新技術(shù)為起點(diǎn)，面向行業(yè)業(yè)內(nèi)的廣大用戶，加大研發(fā)力度，加快科研成果的工程化和產(chǎn)業(yè)化的步伐，實(shí)現(xiàn)“市場(chǎng)—研發(fā)—工程化或產(chǎn)業(yè)化—市場(chǎng)”的良性循環(huán)。工程中心將以互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)，從以下五個(gè)方面為能源行業(yè)發(fā)展服務(wù)。

（1）為企業(yè)提供能源管理服務(wù)，提高能源使用效率，實(shí)現(xiàn)增收節(jié)支與節(jié)能降耗，為推進(jìn)需求側(cè)能源管理和供給側(cè)改革提供有力的數(shù)據(jù)支撐和服務(wù)；

（2）聚焦常州市和江蘇省區(qū)域內(nèi)分布式供能、充電樁、儲(chǔ)能、微網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化、市場(chǎng)化發(fā)展，積極推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目創(chuàng)新示范；

（3）推動(dòng)常州市和江蘇省區(qū)域內(nèi)能源與通訊、交通等基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)，加快建設(shè)多能接入互操作標(biāo)準(zhǔn)和多能智慧調(diào)度系統(tǒng)；

（4）推進(jìn)常州市和江蘇省區(qū)域內(nèi)能源與交通、金融等行業(yè)跨界融合，實(shí)現(xiàn)能源信息整合增值和商業(yè)模式創(chuàng)新；

（5）聚集大院大所資源，立足常州本地，努力建成全國(guó)性示范能源互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)聯(lián)盟或產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)平臺(tái)。

5 結(jié)語(yǔ)

高職院校承擔(dān)著面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)培養(yǎng)一線高技能操作人才的重任，通過(guò)產(chǎn)教融合、校企合作的形式開(kāi)展科研創(chuàng)新平臺(tái)的建設(shè)，有助于提升高職院校科研和社會(huì)服務(wù)能力，增強(qiáng)教師的科研服務(wù)意識(shí)和實(shí)操能力，從而促進(jìn)辦學(xué)質(zhì)量的提高。本文以常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院江蘇省能源互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用工程技術(shù)中心的建設(shè)為例，介紹了科研創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)的背景、目標(biāo)、任務(wù)和舉措，為相關(guān)同類院校的科研工作提供參考和借鑒。