电力气象创新实验室建设实践研究

摘要：校企合作共建实验室是高校开展科技成果转化和人才培养的重要载体，该文分析了校企联合实验室发展的基础和动力，讨论了校企联合实验室在人才培养、科学研究和服务社会等领域的功能和作用，总结了校企联合实验室运行和管理方面的经验，提出了科学研究、人才培养和业务技能培训三类合作机制，并从保障和管理机制等方面讨论了校企联合实验室的未来发展方向。

关键词：校企联合实验室；电力气象；建设实践

伴随我国工业化进程的不断提速以及国民经济持续高质量发展，社会对能源的需求大幅攀升，保障能源安全已成为国家安全战略的核心[1-2]。近年来，随着新能源开发理论和技术的不断发展，我国风能、太阳能等清洁能源的开发效率不断提高，开发成本持续降低，清洁能源在我国能源结构中所占比例大幅提高，我国已成为全球节能和利用新能源、可再生能源第一大国[3-4]。风能、太阳能等清洁能源的开发利用效率与气象条件密切关联，因此，新能源行业对精细化气象预报、未来气候变化预测、气象灾害风险评估与预警等电力气象领域涉及的新方法和新技术需求强烈，也需要大批能够在电力气象基础理论、科技研发和成果转化领域开展创新研究的高层次电力气象专门人才[5-6]。

1校企联合实验室建设背景

伴随着国家能源转型战略的深入推进，近年来我国在新能源开发利用领域已取得了突破性进展，但仍然任重而道远，面临诸多问题、考验和挑战，尤其是科技研发能力不强，专业人才队伍总量不足、结构不够合理，高层次、高技能和创新型人才相对短缺等问题仍未得到根本解决[7-8]。例如，新能源开发领域所需的中尺度天气数值模式和风电场风功率精细化预报系统研发以及大型风电场气候效应等方面与国际先进水平仍存在一定差距。此外，我国新能源开发领域的工程建设和技术研发队伍在不断壮大，但仅少量专业技术人员具备气象专业知识背景，大部分从业人员缺乏对气象知识的了解和认知，也较少接受系统性的气象知识学习和培训，这已成为影响我国新能源行业可持续发展的瓶颈之一。要解决这一问题，需依赖气象院校在气象相关专业中增设电力气象培养方向，且须在培养过程中充分考虑新能源开发企业对电力气象人才在业务能力方面的需求，从而为培养大量具备扎实气象理论基础、良好创新精神和较强研发能力的电力气象专门人才奠定基础。因此，新能源企业和高校充分发挥各自优势，整合互补性资源，通过合作共建联合实验室这一途径开展科技研发和人才培养是打造产学研用一体化，实现互利共赢的关键环节[9-12]。中电投电力工程有限公司与成都信息工程大学之间的校企合作正是在这种背景下应运而生，双方共建成立了电力气象创新联合实验室（以下简称“联合实验室”），并通过联合实验室开展新能源电力气象领域的科技研发和人才培养。自2016年联合实验室成立以来，已有效运行近4年，在组织运行、科学研究和人才培养等领域取得了较好成果。

2校企联合实验室合作优势与特色

2.1企业优势与特色。中电投电力工程有限公司是国家电力投资集团有限公司的二级子公司，拥有工程建设服务平台、海上风电专业化建设平台和风电产业创新中心。公司业务涵盖火电、风电、光伏、海上风电项目工程建设与开发以及高端技术服务等。公司牵头与包括成都信息工程大学在内的多家知名国内研究机构、高校和公司共同成立了电力气象联合创新实验室，通过对新技术的引进和吸收，形成了拥有自主知识产权的电力气象技术体系，开发了集风资源区划与评估、气象精细化预报、风电场智能控制与优化等功能于一体的“御风系统”，是我国新能源行业中电力气象技术领域水平较高、综合实力较强的代表性企业。2.2学校优势与特色。成都信息工程大学原为中国气象局直属高校，现为四川省人民政府和中国气象局共建、四川省重点发展的一所以大气科学和信息科技为特色的多科性理工大学。学校大气科学始建于1951年，是学校的传统优势学科，入选四川省一流学科和四川省重点建设学科，支撑学科的大气科学本科专业是部级特色专业、四川省一流专业和四川省首批品牌建设专业，现建有省部级重点实验室1个，省级实验教学示范中心2个，省部级科普基地2个。经过近70年发展，学校已建设成为我国重要的气象人才培养基地和气象科技研发中心之一。学校在学科方向、专业设置、人才培养和科学研究等领域与中电投电力工程有限公司对人才和科技的需求互补性强、契合度高，双方合作空间广阔，潜力巨大。

3校企联合实验室建设实践

3.1联合实验室目标定位。根据校企双方对联合实验室的定位，实验室主要具备如下功能：（1）联合开展电力气象技术研究。研究领域包括超短期和短期精细化天气预报技术、短期气候预测技术、风电场微尺度计算流体力学模型、中尺度数值模式嵌套技术、数值天气预报模式误差订正和概率预报校准技术以及电力气象大数据融合技术等方面的研究。资助方式主要包括三类：第一类为联合创新实验室出资设立基础研究类课题，该类课题主要用于资助具有理论创新性和技术前瞻性的研究方向，该类研究对经费需求相对较低；第二类为突出解决电力气象中的瓶颈问题而设置的重大研究课题，该类课题由校企双方共同确定，经联合实验室学术与技术委员会审查通过后报实验室管理委员会审批立项，由中电投电力工程有限公司提供经费支持；第三类为双方联合申请国家和地方各级政府资助的研究课题，研究内容和方向由双方协商确定，中电投电力工程有限公司提供部分配套经费。（2）联合开展电力气象学术和技术研讨。联合实验室设置创新论坛作为新能源电力气象领域学术和技术交流的主要平台。双方共同负责创新论坛的组织和召集工作，共同制定论坛主要议题，并根据议题邀请双方专家以及业界和学术界的专家参与，所需场地、经费和设施由双方共同提供。（3）联合开展电力气象人才培养和业务技能培训。双方以联合实验室为依托共同建立“电力气象教学实践基地”开展新能源电力气象人才培养和业务技能培训工作。教学实践基地一方面面向中电投电力工程有限公司员工进行新能源电力气象领域的课程和知识培训，由公司提供场地等软硬件设施，成都信息工程大学负责课程设置、师资配备及教材选定；另一方面，学校以基地为依托，聘任公司中的优秀专家担任校外兼职硕士生导师联合指导硕士研究生。同时，中电投电力工程有限公司每年选派一定数量的研究人员到成都信息工程大学开展科研实践和学术进修。3.2联合实验室运行机制。联合实验室设立实验室管理委员会，负责联合实验室的发展规划、科研项目组织和申报、学术活动、研究生选拔和培养、人员培训以及日常运行管理。电力气象创新联合实验室管理架构见图1。具体运行机制包括：（1）实验室日常运行与管理。实验室管理委员会下设实验室管理办公室，负责指导和审核联合实验室的日常运作，包括人员安排、工作流程制定及建设效果评定，具体事项由双方指派专人负责。实验室运行经费由中电投电力工程有限公司承担，包括实验室成员开展项目评审、学术和技术交流以及管理工作方面的日常开销，以确保联合实验室的正常运转。（2）科研项目运行与管理。实验室管理委员会下设学术与技术委员会。学术与技术委员会由包括中电投电力工程有限公司、成都信息工程大学、国家气象中心、国家气候中心等在新能源、气象以及气候变化等相关领域的知名专家学者组成。由学术与技术委员会负责相关科研项目的拟定、评审和运行监督，以及学术交流的计划、管理和执行。学术与技术委员会定期召开会议推动工作进行，并定期向管理委员会汇报工作进展和成果。（3）人才培养与培训项目的运行与管理。实验室管理委员会下设人才培养与培训委员会。人才培养与培训委员会负责制定大气科学类专业电力气象方向人才培养方案的制定和修订、任课教师的选拔、授课内容的审核，以及电力气象从业人员气象知识培训班培训方案、课程体系的拟定、运行监督。实验室人才培养与培训委员会还将参与电力气象行业职业教育教学人才培养质量标准和教学评估标准的制定工作。3.3联合实验室平台建设。根据校企双方对实验室的目标定位，双方共同为实验室提供固定研究场所，并双方共同出资用于实验室建设。经过数年建设，实验室已拥有研究用房300m2，包括办公室、学术会议室、虚拟仿真实验室、数值模拟中心、天气预报与实习台和研究生工作室等。在设备配置方面，依据专业结构、专业实践、研究创新等不同层次要求，陆续购置了高性能计算服务器、卫星遥感资料广播应用系统、大气转盘实验装置、多要素自动气象站、热风式大气湍流模拟装置、微脉冲激光雷达、双偏振激光雷达和三维超声风速仪等仪器设备，可满足300人同时开展科学研究或专业学习，基本达到科学研究和人才培养对硬件条件的要求。3.4联合实验室运行成效。联合实验室运行近4年来，每年有近百名本科生利用联合实验室开展大学生创新创业训练和学科竞赛，获得“共享杯”大学生科技资源共享服务创新竞赛、全国大学生数学竞赛和“兰景杯”全国高校气象科技创新创业大赛等部级学科竞赛奖项近10项；获得“挑战杯”“互联网+”等省级竞赛奖20余项，十余名研究生依托实验室攻读硕士学位，多名学生被国内外知名新能源企业录用。联合实验室每年还定期邀请知名专家或新能源企业管理者就电力气象科技动态举办学术报告和专题讲座，让学生对学术动态和行业发展有清晰、直观的认识，达到了提高学生专业素养的目的。联合实验室在员工职业技能培训领域也取得了良好成效，举办了数期气象专业知识培训班，同时已有相当数量中电投电力工程公司员工考取了成都信息工程大学硕士研究生进行学历提升并开展电力气象研究。此外，双方在电力气象科技研发方面也取得了明显成效，基于高分辨率的中尺度数值模式开展的中国北方大基地风电建设与气候交互性影响及机制研究获得突破性进展，相关成果已在中电投电力工程公司投入业务应用，取得了良好的经济和社会效益。

4结语

联合实验室成立近4年来，运行管理机制日趋完善，创新成果不断涌现，已初步达到校企共建创新联合实验室的预期目标。未来校企双方将在稳定提升联合实验室现有合作水平的基础上进一步拓宽合作领域，提升合作层次，通过探索共建智慧电力气象学院、共建企业博士后科研工作站和企业技术中心以及设立大学生创新创业孵化器等合作模式，促进校企双方优势互补，实现合作共赢。

作者:崔雅文 华维 李霄 朱家谨 单位:1.中电投电力工程有限公司 2.成都信息工程大学