人物简介
李家珏，正高级工程师，沈阳工业大学博士，入选“兴辽英才计划”青年拔尖人才。长期深耕清洁能源并网运行与消纳、大电网稳定控制领域，带领团队攻克新型电力系统灵活性不足关键技术难题，首创多项核心技术，揭示大规模多层电网优化调度分解协调机理，提出电-热多级协调优化调度技术，打通多主体互动边界，探索电能与热能互联运行新路径。
科研项目
主持参与国家级、省部级项目10余项，作为国网公司任务制项目青年总师开展火电机组深调状态下涉网性能提升技术研究；主持“基于风光气储深度耦合的低碳智能园区协调互动技术研究及应用”等关键技术攻关。
学术成就
获国家科技进步二等奖、辽宁省科技进步一等奖等10余项奖励；拥有70余项发明专利；入选“兴辽英才计划”青年拔尖人才、科技创新团队负责人；成果曾推动2018年辽宁风电利用率突破99%，并连续三年保持高水平消纳。
推广实效
成果推广覆盖14省市，提供了“电制热储热-火电灵活性改造-新能源协调控制”完整技术方案和工程实践。
一、通过灵活性调节能力提升来保障高比例新能源电力系统安全消纳
提问：您长期聚焦清洁能源并网消纳与电力系统灵活性提升，这一方向对保障新型电力系统安全稳定、实现“双碳”目标具有哪些关键支撑作用？
李家珏：在“双碳”目标的引领下，近几年辽宁新能源装机容量快速增长，截至2026年4月20日，辽宁省的新能源装机规模已经超过火电，成为全省第一大电源，在实现了清洁用能的同时，也进一步加剧了新能源消纳压力，亟需通过提升新能源主动支撑能力、调动电力系统灵活性资源等手段，来保障高比例新能源电力系统的安全稳定运行。
二、提出稳态层面系统调节量的求解模型、暂态层面的紧急控制策略
提问：博士阶段围绕电力系统优化与控制的研究，为您后续解决大规模新能源并网工程难题，奠定了哪些核心理论与方法基础？
李家珏：大规模新能源并网工程涉及的问题非常复杂，这不仅仅是电源侧的问题，而是影响到电力系统源网荷储各环节。博士阶段深入学习了动态系统与非线性鲁棒控制、小信号与暂态稳定分析等电力系统分析理论，锻炼了以整体性视角看待问题的系统性思维，特别是针对风电的高不确定性，为提高电力系统充裕性与安全性，基于非线性鲁棒控制、博弈论中的纳什均衡等核心理论，提出了稳态层面系统调节量的求解模型、暂态层面的紧急控制策略，这些研究基础为新型电力系统中消纳和稳定技术攻关奠定了扎实基础。
三、将复杂的大规模优化问题，按电网物理结构和运行逻辑，拆解为若干可独立求解的子问题，通过协调机制实现全局最优
提问：您团队揭示大规模多层电网优化调度分解协调机理，这项基础研究突破，如何支撑高比例新能源电网的高效协同控制？
李家珏：高比例新能源电网的协同控制面临两大核心难题：一是模型规模爆炸式增长，二是跨区域、跨层级约束高度耦合。我们团队提出的“分解协调”机理，核心思想是将一个复杂的大规模优化问题，按照电网的物理结构和运行逻辑，拆解为若干可独立求解的子问题，再通过协调机制实现全局最优。
四、采取将计算资源聚焦于关键耦合约束策略
提问：您将大电网高维度复杂协调控制问题求解时间减少60%以上，在算法架构与工程落地中实现了哪些关键创新？
李家珏：不同于传统优化方法对所有约束“一视同仁”，我们的策略将计算资源聚焦于关键耦合约束。通过迭代识别耦合联络线，将大系统分解为多个独立子问题，实现了“分而治之”。建模时间在处理大规模问题时仅为原方法的1/3。
五、构建“网-厂-机-热”四级协同，提升深调能效与爬坡率
提问：您提出电―热多级协调优化调度技术，如何打通单体装置、厂内协调、系统调度的边界，实现电能与热能高效互联？
李家珏：我们构建了“网-厂-机-热”四级协同的电力系统调度架构，基于多机组电-热耦合特性量化表征模型，提出日前-日内“电热互动”的机组协同优化调度技术；基于火电机组能效-灵活性时空协调原则，研发了电-热多级协调优化调度系统；利用机组动态运行边界将调节能力由“固定”转为“时变”，综合报价、能效、响应特性优化调控序位，提出机组调节模式自动切换策略，在满足供热需求和能效的前提下，实现日前日内计划与实时控制的最优匹配，提高深调阶段全网能效1.02%，提升电网整体爬坡率17.6%。
六、电制热储热实现时空转换，破解北方供暖与新能源消纳的矛盾
提问：北方地区冬季供暖与新能源消纳矛盾突出，您研发的电制热储热相关技术，如何破解这一区域性核心痛点？
李家珏：电制热储热技术通过“时空转换”破解北方供暖与新能源消纳的矛盾：在风电、光伏发电过剩的夜间或午后，将原本被弃用的绿电转化为热能，储存在固体、熔盐或相变材料中，待需要供暖时再稳定释放。这一方式将间歇、波动的新能源电力就地转化为可存储、可调度的热能，直接替代燃煤燃气供暖，既大幅提升了风电光伏的利用率，又实现了清洁供暖，还为电源侧创造了有偿辅助服务。
七、攻克高电压大功率多物理场耦合及与热电机组互补适配难题
提问：您带领团队研制首个大容量电制热储热装置，从原理验证到工程化应用，解决了哪些设备可靠性与系统适配难题？
李家珏：根据我们的实践，大容量电制热储热装置从原理到工程应用，主要解决了高电压大功率电热元件的多物理场耦合难题，以及电制热储热与热电机组互补协调的系统适配问题。“大容量、高电压电制热固态储热技术”和“电制热储热与热电机组互补的风电消纳实时控制技术”，正是为了解决这些难题而研发的核心成果，最终实现了世界首台大容量电制热储热装置的工程化应用，并在14个省市推广了453台装置，总功率达到1872MW。
八、电热解耦压低火电最小出力，多赢模式推广北方多省
提问：您的成果曾推动辽宁风电利用率突破99%、消纳富余风电电量同比提升31.42%，在调度策略、市场机制、技术装备上形成了哪些可复制模式？
李家珏：电制热储热技术可有效解决北方地区冬季供热期的电热耦合问题，通过电热解耦的方式压低火电厂最小出力，为新能源发电让出更多消纳空间，同时火电厂也能够通过参与辅助服务提高收益，实现多方共赢。该技术在辽宁的大规模应用解决了清洁供热的问题，同时该模式也在北方多个省份进行推广，在新能源消纳方面取得了可观的成效。这项技术的应用成效获得了全国范围内的高度认可，并获得了国家科技进步二等奖。
九、“广义储能调节+黑启动兜底+互证验证闭环”的体系搭建
提问：新型电力系统面临源网荷储强不确定性，您在大电网稳定运行与控制方面，建立了怎样的技术应对体系？
李家珏：我们建立的应对体系可以概括为“广义储能调节+黑启动兜底+互证验证闭环”三个层面。在广义储能方面，我们布局了热储能(电制热储热、电-热多级协调)、氢储能(光伏直流耦合制氢、电氢可逆转换)和电储能(构网型飞轮储能)三条技术路线，分别解决不同时间尺度的灵活调节问题；在黑启动方面，我们完成了全球首个新型储能黑启动试验，通过小信号建模和描述函数法揭示了振荡机理并给出了参数修正方案，为极端场景下的大电网故障恢复提供了兜底能力；在验证方面，我们构建了“理论分析-实验室仿真-现场试验”互证体系，通过新能源场站模型测试、SVG现场测试等真型试验，确保技术从实验室到工程的可信落地。
十、技术-经济-机制三要素协同，打破区域壁垒，从示范走向规模化
提问：您的科研成果已推广至14省市并形成亿元级效益，您认为新能源消纳技术成功产业化的核心要素是什么？
李家珏：新能源消纳技术成功产业化的核心要素主要包括技术、经济以及机制三个方面。技术层面，必须攻克大容量储热、火电灵活性改造等装备的高效与安全瓶颈，形成可复制的工程解决方案；经济层面，要充分利用低谷富余风电、辅助服务市场等价格信号，让用户和投资方能获得持续收益，实现从“政策驱动”到“价值驱动”的跨越；机制层面，则需建立适配的电力市场与调度规则，允许储热、储电、可控负荷等灵活性资源独立或聚合参与交易，同时配套绿色金融与碳减排激励。只有这三者协同发力，才能打破区域壁垒，从示范走向规模化推广。
十一、接续方向：深调状态下涉网性能提升技术研究
提问：火电灵活性改造是提升新能源消纳的重要路径，您在该方向有哪些技术布局与工程应用经验？
李家珏：目前我正作为国网公司任务制项目的青年总师，开展火电机组深调状态下涉网性能提升技术研究，主要包括火电机组与多类型储能耦合的调频性能提升技术、考虑机组-电网间调频供需平衡的电-热协调调控技术、新型电力系统调频辅助服务市场典型设计和关键技术等方向。工程应用方面，我们研制的火电机组锅炉-汽轮机灵活性改造与电-热一体化控制技术已应用于华能营口热电厂进行火电机组灵活性改造，有效降低了机组的最小技术出力，实现了机组低额定负荷下的连续稳定运行。
十二、“高校-企业-电网”联合实验的经验分享
提问：作为“兴辽英才”青年拔尖人才，辽宁杰出科技青年奖获得者，您在产学研用协同、跨专业团队攻关中，有哪些独特的组织与推进经验？
李家珏：在产学研用协同方面，搭建“高校-企业-电网”联合实验室与实景示范平台，让研发人员从写论文转向写专利、从做实验转向跑现场，实现“问题在工程中发现、技术在现场中迭代”；同时提出“理论-仿真-试验”三维互证的研究体系，发挥现场试验优势，进一步强化实证能力。在跨专业团队攻关方面，多措并举开展人才培养，一是因材施策，建立“任务制”管理模式，减少冗余工作环节，最大程度发挥专业优势；二是破立并举，打破职称学历专业壁垒，形成优势互补与资源共享；三是专业协同，跨专业组建柔性攻关团队，培养复合立体型人才，通过三项举措，营造自主、求实、互助、有朝气的创新氛围。
十三、新能源-火电-蓄热灵活运行与分层协同，提升电网平台调节能力
提问：未来3�C5年，高比例新能源电网将面临哪些新挑战，您团队在灵活调控、储热协同、智能调度上有哪些重点布局？
李家珏：未来3-5年，面向“双碳”战略下新能源规模化发展与电力系统灵活调节能力提升的重大需求，针对“三北”地区新能源高占比与民生供热刚需叠加导致的系统调节能力不足、新能源消纳受限的突出问题，开展“新能源-火电-蓄热”灵活运行与分层协同关键技术研究。突破蓄热资源配置优化、风-火-储联合运行、系统安全域边界动态演化辨识、电网分层协同调控等关键技术，指导新型灵活长时电蓄热、新一代煤电等装备研制，为大规模新能源消纳与稳定运行示范工程提供技术方案，形成以科研项目成果为牵引，带动蓄热、火电与新能源产业发展的一体化技术体系，持续提升电网平台调节能力，提高新能源供给比重。
十四、打牢基础、跑现场、算经济账
提问：对于立志投身新型电力系统与清洁能源领域的青年科技工作者，您在理论深耕、工程落地、持续创新上有哪些建议？
李家珏：给青年朋友们三点实在建议。第一，基础要打牢，别急着追热点。把电力系统、自动控制这些核心课程吃透，挖掘新能源不确定性给电网频率和电压控制带来哪些难题，这是创新的源头。第二，多跑现场，别只待在实验室。去风电场、变电站看看，很多论文里解决不了的问题，在现场摸一摸设备、聊一聊运维人员就清楚了，真实需求才是最好的课题。第三，学会算经济账。好技术不仅要先进，还得能帮用户收益，要主动了解电价机制和辅助服务市场，让你的成果具备自我造血能力。最后，新型电力系统建设是场持久战，沉住气，把每一行代码、每一个接口、每一度待消纳的清洁电都琢磨透，就能成为未来的破局者。
图片来源：被采访者提供
文｜季绍华、孟庆杨
