一根根银线纵横万里山河，一道道电光点亮万家灯火。

5月30日，第十个全国科技工作者日。当天，2026年北京市“最美科技工作者”揭晓，清华大学电机工程与应用电子技术系教授何金良榜上有名。

为破解长期制约我国电力安全发展的“卡脖子”难题，守护国家能源安全，何金良数十年如一日潜心攻坚。从搭建全域电网防雷技术体系，筑牢用电安全底线；到攻克地下输电核心技术，打通能源互通大动脉；再到布局智能新材料，赋能电力装备全面革新……每一项科研成果，都见证着他的“最美”初心。

矢志逐电

何金良出生于湖南长沙近郊，一盏摇曳的煤油灯，照亮他儿时记忆里乡间寂静的漫漫长夜。

20世纪七八十年代的乡村，电力尚未全面普及，乡民普遍依靠油灯照明。夏天，点着煤油灯，室内闷热难耐。冬日，寒气浸骨，暖黄微热的灯火，又成了一丝慰藉。回望年少时光，那盏灯，曾是何金良寒窗苦读的唯一光亮，也让他真切体会到无电生活的窘迫与难熬。

“后来，家里买了台黑白电视，添置了电风扇，我感受到生活有了翻天覆地的变化。”何金良说。通电时，生产队一片沸腾，随之而来的生活巨变，让年少的他深刻认识到，电力不是冰冷的工业能源，而是赋能民生、点亮生活的根基。

彼时，国内电力行业发展滞后——拉闸限电、供电不稳是常态，工厂优先保障用电，居民片区频频断电，核心设备依赖进口、关键技术受制于人。攻克送电难题的信念，在何金良心中深深扎根。

高考填报志愿时，何金良坚定地选择了电力相关学科。从武汉水利电力学院攻读本科，到重庆大学攻读硕士，再到清华大学拿下博士学位，他心无旁骛深耕高电压与绝缘技术，一步步迈入电力科研核心领域。

20世纪90年代博士毕业后，何金良选择留校任教。当时高校教职薪资微薄。至今，何金良依然记得刚留校任教的月工资数额，“尽管工资很少，可我始终认定，电力是国民经济的根基，要把这件事做好。”

当时，国内电网建设全面提速，但在飞速发展的过程中，行业困局始终无法破局：高压设备进口依赖、供电安全无保障……电网安稳是国家发展、百姓安居的底气。自此，何金良扎根实验室、深耕工程一线，立志攻克电网安全世界性难题。随着我国超特高压电网全面布局，纵横南北东西的能源大动脉加速成型，雷电灾害成为威胁电网安全的最大隐患。据统计，早年国内多雷地区超六成电网故障由雷击引发，雷击产生的瞬时强电压易引发绝缘闪络、损毁高压设备，造成大面积停电，严重影响民生用电与重大工程运行。而我国疆域辽阔，地质、气候条件复杂多样，国内电网雷电防护长期缺乏系统理论与成熟技术体系，也成为制约电网安全稳定运行的难题。

何金良牵头，带领清华大学科研团队日夜钻研。团队摒弃传统零散防护思路，统筹全局梳理雷击灾害传导机理，历经数年反复推演、万千次试验，成功搭建起散流、限压、监测三位一体输变电系统电磁暂态过电压防护完整技术体系，实现我国电网防雷核心技术从零散到体系化的跨越。

这套技术体系立足工程实际，直击电网运行核心痛点，层层设防、全域防护，彻底改写我国电网雷击事故居高不下的落后局面，让国内超特高压电网抵御自然灾害能力实现质的飞跃。

破局散流

散流技术的突破是电网防雷能力升级的核心基石。

“散流也就是把雷击产生的超大雷电流均匀分散泄入大地。雷电流犹如奔涌失控的山洪，而电网接地系统就是疏导洪流的关键通道。如果通道堵塞不畅，强电流泄放困难，势必冲击输电线路与变电站设备，酿成供电事故。”何金良巧妙地用疏导洪水来解释散流原理。

他介绍，我国高原冻土、深山硬岩、荒漠戈壁等恶劣地质遍布各地，区域土壤电阻率偏高。依靠延展接地网的传统降阻办法见效有限，且施工繁琐、造价高昂，难以适配高压电网的散流防护要求。针对这一长期桎梏行业发展的痛点，他牵头创立电网多尺度雷击大电流散流新理论，提出电网雷击散流全物理过程计算方法，向恶劣地质地区降阻世界难题发起攻坚。

理论构想落地，离不开实地勘测与现场试验。为此，团队奔赴全国各类复杂野外场地开展测试，一遍遍调整试验参数，一次次优化施工方案。

青藏铁路沿线输电工程，就是这项技术的攻坚战场。

青藏铁路输电线路绵延900多公里，大半路段坐落于海拔4000米以上的雪域高原。“青藏高原雷电活动强，再加上常年冻土导致土壤电阻率居高不下，两大难题叠加，让这里的电网防雷成了全球公认的难关。”为啃下这块“硬骨头”，何金良带队奔赴雪域高原进行实地勘测。

踏入高原，强烈的高原反应让团队成员接连出现不适，不少人上吐下泻，行走都倍感吃力。恶劣的环境没有阻挡科学家前行的脚步，在海拔4500米的五道梁荒原、5000米以上的风火山无人区，何金良带队调试设备、丈量冻土层、摸排地质结构。团队沿着输电线路，每隔十余公里设置一处勘测点位，白天在旷野之中采样勘测、记录数据，夜晚整理勘测资料。

依托扎实的实地调研数据，团队精准摸清青藏铁路沿线的高原土壤电阻率分布及结构参数。同时，团队根据中国气象局青藏高原气象站的海量气象数据，总结青藏铁路沿线的雷电活动规律，结合冻土季节性冻融的特性，搭建专属数据模型，量身定制出适配青藏铁路全线的防雷接地施工方案，成功攻克雪域电网防雷世界级难题，为青藏铁路百年安全运行筑牢坚实的电力防雷屏障。

一次偶然的机会，何金良发现大树的接地电阻都很低，这带给他科研的灵感。基于海量野外试验与理论创新，他带领团队进一步研发出爆破降阻的散流核心技术，通过定向爆破在深层岩土中构建填充低电阻率材料的三维散流网络，模拟大树地下盘根错节的复杂根系，将百米深度岩土等值电阻率降低99%，降阻性能领跑全球同类技术，被国际同行评价为“世界上最有效的降阻技术”。

这项完全由中国原创的先进技术，被写入美国高校的权威教材，实现中国电力技术反向输出。

如今，何金良开创的电力系统接地技术已全面落地应用于全国两万余座大中型变电站、数十万公里主干输电线路，成效十分显著。除了青藏铁路外，北京的奥运场馆、“中国天眼”等也都用上了这套技术。

“现在，雷击引发的超特高压电网故障，比十几年前下降了九成以上。不管是城市还是乡村，都很少停电了。”何金良自豪地说。

智护电网

在筑牢散流防线的同时，电网高压避雷器作为核心“安全阀门”，是守护电网安全运行的关键一环。

何金良介绍，20世纪90年代至21世纪初，我国高压避雷器核心材料配方长期被国外封锁，国产设备存在残压高、通流能力弱、使用寿命短等短板，完全无法匹配特高压电网建设需求。

高端避雷器被国外垄断，成为制约行业发展的难题。

“核心技术必须自主可控。”何金良开启了漫长的避雷器技术攻坚之路。

避雷器的核心部件是氧化锌电阻片，制作需要近20种原材料精准配比烧制，参数调试难度极大。单一参数优化往往需要数年时间，且各项参数相互制约、难以兼顾，是国内长期以来难以突破的技术瓶颈。何金良说：“工程研究和纯基础研究不一样，不能只把单一参数做到极致，必须让所有性能指标均衡达标，才能真正落地应用。”

这是一个格外漫长的过程。1997年，何金良在国外访学期间启动研究。归国后，他依托计算机微观模拟技术精准锁定核心影响因素和关键添加成分，相较于传统的摸索试验，大幅缩减了研发周期。

这条攻坚之路一走就是20多年。

十余年深耕实验室开展基础配方钻研，再加上十余年扎根工厂调试生产工艺，何金良团队先后突破多元稀土掺杂、微观结构精准调控、综合性能提升等一系列核心技术，成功研制全系列国产化高性能避雷器，实现残压更低、耐压更高、通流更强、寿命更长的全方位超越。

技术落地后，价值充分显现。该技术可将电网操作过电压降低约30%，为全国特高压电网节约建设成本数百亿元，同时将新能源送出系统过电压上限提升38%，实现以极小的代价大幅提升新能源系统的送出能力，极大助力风电、光伏等清洁能源并网消纳。

这项核心技术推动国内多家避雷器企业完成产业升级，累计量产全系列避雷器4416万台，创造直接经济效益200多亿元。国产避雷器彻底摆脱进口依赖，实现从跟跑到领跑的跨越，批量出口至112个国家和地区，广泛应用于全球电网、高铁、5G基站等领域，成为中国电力装备制造走向世界的典型案例。

在避雷器实现全面突破之外，何金良并未停下探索的脚步，目光望向智慧电网全新赛道，锚定人工巡线跋山涉水、隐患排查迟缓滞后的行业沉疴，开启智能监测技术攻关。

绵延千里的输电线路穿梭在崇山峻岭、密林沟壑之中，雷击带来的器件细微损伤隐匿难察，一处微小隐患，便可能牵发连片停电的重大险情。为破解运维困局，团队潜心攻关微秒级瞬态信号捕捉技术，研制出百万伏、百千安等级全谱系电力传感器，颠覆传统巡检范式。

万千传感点位，是纵横山河电网的“神经末梢”。

往日，巡线人踏荆棘、攀险峰，往往要耗时一整天才能排查一处故障；如今，智能设备实时侦测、毫秒定位，让潜伏在线路中的隐患无处遁形。

这项技术成果被全球领先的工程技术专业组织——英国工程技术学会评价为“智慧电网建设的里程碑突破”。

如今，超30万套智能监测设备在全国范围内落地应用，服务华龙一号核电站等多项国家级重大工程，入选多家国际企业核心配套产品，推动电网运维从被动抢修转向主动预警、精准处置，加速传统电网向数字化、智能化全面转型。

拓界输电

群山之间，江河奔涌孕育源源水电；碧海之上，长风起落催生万顷风电。

陆上银线织就神州电网骨架，可随着清洁能源规模化开发、城市用电负荷持续攀升，传统高空架空输电模式却难跟上能源发展脚步。城市土地资源紧张、生态保护约束收紧、城区空间有限……输电通道不足逐渐成为能源统筹调配的新瓶颈。

面对行业发展新难题，何金良跳出固有思维：“要走出大规模清洁能源输出面临的‘走廊困境’，地下管道输电是唯一可行的出路。”

高压直流输电管道具备电能损耗低、输送容量大、不受极端天气影响、不占用地面空间、生态破坏小等多重优势，是新能源外送、城市输电的最优方案。相较于在国内外已经有五六十年的发展历史的交流管道输电技术，直流管道输电在全球范围内始终没有实现工程投运，仅停留在实验样机阶段。核心难题就在于直流输电是单极性运行模式，会持续造成绝缘表面电荷积聚、绝缘闪络失控。

为破解世界难题，何金良以国家重点基础研究发展计划（973计划）首席科学家身份带领团队迎难而上，从零梳理基础理论，逐层拆解核心技术壁垒，历经数千次模拟试验与迭代调试，终于成功研制出国际首台±500千伏直流输电管道产品。

该成果一举填补全球技术空白，让我国大容量地下直流输电技术跻身世界领跑地位。设备单回路输电容量达5吉瓦，输电能力媲美传统三相特高压交流线路，同时兼具占地少、安全性高、运行稳定等优势。设备于2024年完成型式试验，2025年产出正式产品，2026年7月将在南方电网投入试运行。

在现有成果基础上，团队又承接国家重大科技专项项目，向着难度更高的±800千伏特高压直流输电管道技术发起冲锋。“雅下水电外送要穿越玉龙雪山，这项技术就是最优解决方案。”

何金良说，雅下水电外送通道必须穿越玉龙雪山复杂地貌，传统架空线路根本无法架设。而±800千伏特高压直流输电管道输送容量高达12.8吉瓦，深埋地下，能够大幅减少隧道开凿数量，压缩工程建设成本、守护高原脆弱生态。

为适配西南清洁能源外送的迫切需求，何金良带领团队主动压缩研发周期，比原定计划提前一年完成核心样机研制。该技术落地分为两大应用场景，一方面服务雅下水电外送工程，另一方面在粤港澳大湾区落地试运行。“大湾区城市楼宇密集、架空线路交错，传统输电模式不仅规划难度大，还存在安全隐患，地下直流输电管道也能完美化解这一难题。”何金良说，双线并行的应用模式，不断积累实操经验，为后续全国规模化应用筑牢根基。

立足电力装备长远革新，何金良以前瞻性眼光预判，新型绝缘材料将是未来电网技术突破的核心关键。

海上风电外送需要采用电缆输电，传统交联聚乙烯电缆绝缘材料长期依赖进口，受制于人。为解决难题，何金良带领团队发明了聚丙烯绝缘材料。相比于交联聚乙烯材料，该材料可将电缆运行温度提升到120摄氏度，输送容量提升约30%。同时，该材料还具备可回收、低排放的特点，全生命周期碳排放量降低约40%，实现我国电缆绝缘材料的“换道超越”。目前，他已主持研制出10至220千伏系列聚丙烯电缆，并在五省投运，为清洁能源送出与城市供电提供大容量地下通道。

此外，他还率先提出自适应、自诊断、自修复智能绝缘材料研发理念，勾勒出电力新材料的发展蓝图。

按照构想，这种智能材料可根据环境工况自主调整性能，通过颜色变化直观诊断设备老化程度，遭遇损伤后还能启动自主修复机制，从根源上破解特高压套管多场耦合难题，突破传统电力设备的性能天花板。“我们希望依靠新材料、新原理，实现电力装备的革命性突破。”

目前，相关基础研究已取得阶段性成果，未来将全面应用于特高压直流套管、高压电缆、输电管道等核心装备，推动我国电力装备向内生智能方向跨越式转变。

从灯火微光的少年岁月，到银线深耕的科研历程，何金良半生求索，始终坚守着“以电兴邦，以电惠民”的初心。

编辑：李华山