新型武器裝備體系發(fā)展與建設(shè)，新型能源能否運(yùn)用其中？海島、邊防哨所、無人值守站，能源保障供應(yīng)能否實(shí)現(xiàn)多樣化、生態(tài)化？人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)能否推升軍事能源保障邁向更高層次？

破解這些難題，離不開智慧軍事能源技術(shù)。近日，國防科技大學(xué)系統(tǒng)工程學(xué)院智慧軍事能源團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)論證規(guī)劃和軟件平臺(tái)研制兩項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目順利通過鑒定驗(yàn)收。鑒定會(huì)上，驗(yàn)收專家評(píng)價(jià)：“項(xiàng)目研究總體技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，技術(shù)難度大，軍事社會(huì)效益顯著。”

這個(gè)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過10年奮斗，已讓我國軍事能源保障變得越來越智慧。

讓軍事能源保障跟上時(shí)代快車

信息化催生了新型作戰(zhàn)樣式，能源需求急劇增加，探索新型軍事能源保障模式迫在眉睫。讓軍事能源保障跟上時(shí)代的快車，一直是軍隊(duì)研究人員的夢(mèng)想。

時(shí)間回到2011年，當(dāng)時(shí)還是副教授的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人張濤敏銳地意識(shí)到能源互聯(lián)網(wǎng)的探索研究或?qū)⒁l(fā)能源領(lǐng)域的風(fēng)暴，結(jié)合軍事問題的研究更是前人未探的“無人區(qū)”，他開始有意識(shí)地系統(tǒng)了解能源互聯(lián)網(wǎng)的最新信息。

都說能源就是戰(zhàn)斗力，可在信息化戰(zhàn)爭時(shí)代，傳統(tǒng)的能源保障模式面臨能源使用效率較低、能源供應(yīng)樣式單一、野戰(zhàn)條件下能源自給能力差等問題。如何適應(yīng)新軍事變革，加速推進(jìn)軍事能源向多樣化、集約化、電動(dòng)化、分布化和互聯(lián)化等方向轉(zhuǎn)型，是擺在軍隊(duì)建設(shè)面前的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

越研究，他越覺得自己走進(jìn)了一個(gè)美麗新世界，每次自主測(cè)試實(shí)驗(yàn)的成功都讓他激動(dòng)不已。

軍隊(duì)需求就是科研的方向。在上級(jí)的支持下，張濤牽頭組建了能源互聯(lián)網(wǎng)團(tuán)隊(duì)，后更名為智慧軍事能源團(tuán)隊(duì)。

能源互聯(lián)網(wǎng)是個(gè)新事物，將其應(yīng)用到軍事領(lǐng)域更是前所未有。規(guī)劃設(shè)計(jì)、行為預(yù)測(cè)、運(yùn)行控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度等典型系統(tǒng)工程問題都需要進(jìn)行深入研究，有時(shí)還要因地制宜打出“組合拳”。

2018年7月，他們接到某部隊(duì)的需求電話，設(shè)計(jì)一套智能、穩(wěn)定的能源保障系統(tǒng)。“部隊(duì)的信任是我們攻堅(jiān)的動(dòng)力。”張濤說，團(tuán)隊(duì)隨即派出骨干力量赴部隊(duì)調(diào)研。部隊(duì)地處“一片荒蕪的海島”。島嶼面積小、運(yùn)輸船隔天一班、臺(tái)風(fēng)威脅大、傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組易腐蝕……現(xiàn)實(shí)困難迎面而來。

研究人員現(xiàn)地考察后得知，此前已有業(yè)內(nèi)其他單位前來調(diào)研，當(dāng)?shù)弥?xiàng)目體量小、現(xiàn)實(shí)條件惡劣的情況后拒絕了承接項(xiàng)目。

“別人不愿做，我們來做！”團(tuán)隊(duì)毅然接下項(xiàng)目，最終設(shè)計(jì)了一套“柴油+光伏+儲(chǔ)能+智能管控系統(tǒng)”的組合解決方案，充分發(fā)揮已有資源和新能源的效能，圓滿解決了海島能源供給和可靠性的問題。需求方直言：“你們真是能源保障的急先鋒！”

能源系統(tǒng)建設(shè)需貼合部隊(duì)需求

智慧軍事能源，顧名思義就是要讓軍事能源保障像人一樣會(huì)思考、能決策，追求能源供給和分配的最優(yōu)化。這是一個(gè)全新的領(lǐng)域，所有攻關(guān)都必須以部隊(duì)需求為導(dǎo)向，不能閉門造車。

可現(xiàn)實(shí)困難往往比想象中更加艱巨，基礎(chǔ)薄弱、環(huán)境惡劣、技術(shù)限制、人手不足……一個(gè)個(gè)問題逼得團(tuán)隊(duì)成員連軸工作，無暇休息。

一次，為了解決某部隊(duì)保障訓(xùn)練用電的問題，團(tuán)隊(duì)提出了增建風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的想法。就在大家以為系統(tǒng)建設(shè)方案即將成型的時(shí)候，團(tuán)隊(duì)成員之一、經(jīng)常調(diào)研部隊(duì)需求的王銳忽然喊出：“不對(duì)，面向軍事基地的能源供給，不同于民用，必須考慮基地用能的周期性(多場(chǎng)景)特征，并且系統(tǒng)抗毀性也不能忽略。”

方案不得不推倒重來，最終基于此制定出的混合可再生能源系統(tǒng)建設(shè)方案更加貼合部隊(duì)的需求。

軍人就是要啃硬骨頭，吃點(diǎn)苦不算什么。打硬仗，本就是軍人該做的。

某次攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)成員雷洪濤副教授承擔(dān)“能量監(jiān)控與調(diào)度子系統(tǒng)”研制工作。當(dāng)他帶著團(tuán)隊(duì)滿心期許來到實(shí)驗(yàn)室，看到滿屋子大功率電氣設(shè)備后不由倒吸了一口涼氣——一直從事軟件開發(fā)的他，從沒有跟這些“大家伙”直接打過交道。

電不是那么好“玩”的，哪怕毫厘差錯(cuò)，后果都不堪設(shè)想。經(jīng)過一番思量和抉擇，雷洪濤決定采取由易到難的方法，從“數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)可視化展示”功能入手，到“設(shè)備鏈接通信”，再到“數(shù)據(jù)包協(xié)議解析”，各個(gè)擊破。最終，他設(shè)計(jì)開發(fā)的控制軟件讓大功率電氣設(shè)備上的數(shù)據(jù)在顯示屏上靈活跳動(dòng)。

這些年，為將能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研究成果運(yùn)用到軍事能源保障領(lǐng)域，團(tuán)隊(duì)成員多次赴部隊(duì)進(jìn)行實(shí)地考察，針對(duì)海島、邊防哨所、無人值守站、部隊(duì)野外用電等在傳統(tǒng)能源保障上存在的防護(hù)弱、存儲(chǔ)難、耗能高、隱蔽性差、不可再生等問題，自主研發(fā)分布式儲(chǔ)能、能量集線器、智能能量管理等技術(shù)，為未來實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)能量互聯(lián)、野外不間斷供電和“孤島”模式下的營區(qū)用電提供了可能。

未來智能化戰(zhàn)爭更依賴智慧能源

發(fā)展智慧軍事能源是構(gòu)建現(xiàn)代軍事能源體系的重要組成部分，也是推進(jìn)軍隊(duì)軍事能源轉(zhuǎn)型的必然要求。如今，這句話已經(jīng)成為共識(shí)。

可研究之初，唯一可以確立的是，未來智能化戰(zhàn)爭對(duì)能源將更為依賴，所需能源類型將更為多樣，需逐步形成多能并用、互聯(lián)互通、智能調(diào)控的能源綜合利用模式。

然而，包括張濤在內(nèi)的幾乎所有成員都不是能源、電氣領(lǐng)域的科班生。這樣的“草臺(tái)班子”能擔(dān)此大任嗎？

為給大家鼓勁兒，張濤說：“能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)社會(huì)—信息—物理深度耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，傳承錢老(錢學(xué)森)系統(tǒng)工程創(chuàng)新教育思想的系統(tǒng)工程人還能怕復(fù)雜系統(tǒng)嗎？”

“專業(yè)不對(duì)口，反倒是我們的優(yōu)勢(shì)。能源互聯(lián)網(wǎng)涉及計(jì)算機(jī)、電力電子、控制、管理等多個(gè)學(xué)科，有時(shí)自己薄弱的環(huán)節(jié)恰好是同事擅長的，剛好能夠互補(bǔ)。”回顧這一切，團(tuán)隊(duì)成員劉亞杰研究員感慨道。

大家各展所長，將復(fù)雜系統(tǒng)建模、多目標(biāo)優(yōu)化、大數(shù)據(jù)處理分析等方法運(yùn)用到能源系統(tǒng)行為預(yù)測(cè)、混合能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、智慧能源管理等問題中，出乎意料地取得了很好的效果。

創(chuàng)新的馬車一旦開動(dòng)就再也無法停歇——

2014年7月，與企業(yè)合作研制了國內(nèi)首臺(tái)400V直流能量路由器；

2017年7月，牽頭設(shè)計(jì)的“綠色計(jì)算中心智慧能源示范項(xiàng)目”正式入選國家首批能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目；

2020年8月，軍事能源互聯(lián)網(wǎng)某優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)等研究成果在全軍推廣應(yīng)用，同年10月，某科研成果獲中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)“技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)”……

此次項(xiàng)目通過驗(yàn)收，他們又取得了“提出軍事能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)體系”“制定我軍軍事能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃方案”“考慮軍用特殊性，研制涵蓋多能源類型以及源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)等多環(huán)節(jié)的某軟件平臺(tái)”等多個(gè)首創(chuàng)性成果。