——记同济大学机械与能源工程学院助理教授朱晗

杨 洁  文卓君

　　“双碳”战略时代，煤电比重下降，光伏发电等可再生能源快速发展。然而，当我们将目光投向需求侧，会发现可再生能源供给与现实用电需求间，存在电力生产难以与社会用电需求适配等矛盾。这些问题成为国家达成“双碳”目标的阻碍。长期以来，同济大学机械与能源工程学院助理教授朱晗，潜心致力于基于需求侧模式识别的能源系统柔性调度研究。

　　作为一名科研新秀，朱晗在人工环境与电力需求侧能源系统两者的学科交叉方面，有着深厚的专业积淀，而这与他的经历密不可分。2009年，朱晗考入重庆大学建筑环境与能源应用工程专业。随后，他又先后在天津大学环境工程专业及同济大学供热、供燃气、通风及空调工程专业攻读硕士与博士学位。高校浓厚的学术氛围、跨学科的知识汲取，扩大了朱晗的科研视野，更促使他后来水到渠成般走向了关于需求侧模式识别的能源系统柔性调度的交叉研究。其间，朱晗还作为联合培养硕士，前往美国劳伦斯伯克利国家实验室能源环境部从事项目研究，锻炼了他独立负责并开展项目的专业能力。2023年，他在同济大学从事博士后工作期间，还作为联合创始人成立了科技公司。

　　从跨学科交叉，到培养独立开展项目的能力，再到成立科技公司进行科技成果转化，朱晗一步步闯关升级，适逢国家“双碳”战略，他如愿走上科研报国的道路。国家“双碳”战略下，煤电比重下降，光伏发电等绿色能源比例提升。然而，在供给侧，光伏发电受太阳辐射、季节变化和昼夜周期的影响较大，其输出功率具有高度的波动性和不确定性。而在需求端，社会用电存在高峰、低谷的情况。如何将电力供给与用电需求适配起来，成为提高可再生能源渗透率的阻碍。

　　为此，朱晗的研究从需求侧模式识别与能源系统性系统柔性调度两个环节展开。“无论是商场、办公建筑，还是工厂，我们首先从人的行为角度切入，来更加精细化地识别建筑用电需求。”朱晗解释道。而在需求端的能源系统侧朱晗讲到，园区可以配备光伏发电、储电设备，进而根据用电情况进行分配。“未来，建筑主体方可将储存的电进行交易，形成电力现货交易市场。”朱晗说。园区将光伏发电加入电力现货交易市场的前提，是能够测算出光伏的具体发电量。朱晗为此开展了一系列研究，他曾在“基于太阳辐射数据增强的光伏发电预测”的研究中提出基于生成对抗网络（GAN）的灰箱模型框架实现太阳辐射数据的增强，进而实现光伏发电预测模型性能的提高。应用相关研究提出模型生成的太阳辐射数据进行光伏发电数据增强后，相较普遍使用的由神经网络、支持向量回归（SVR）、自回归积分滑动平均模型（ARIMA）建立的预测模型，光伏发电预测性能分别提升了49.47%、25.28%、10.12%。相关研究还可以应用到新能源汽车充电场景中。例如他通过研发出将储能与无人车底盘结合的移动充电装置（“智充港”），针对光伏与电网的接入、建筑用电、新能源汽车充电的频率与功率需求，自研BMU（耦合BMS与EMS），移动充储系统静置在港内时作为建筑储能，当园区配套停车场内有新能源汽车充电需求时，充储单元移动至目标车位，开展充电业务，从而实现建筑柔性用能和车辆补能的耦合，扩大园区柔性资源量，实现更大聚合空间的电力现货量化交易。

　　为推动科研成果在实际场景落地，朱晗和同济大学校友共同创立了同乙新能源科技（苏州）有限公司，在两人的共同推动下，相关科研成果越来越多地走向社会。