首名未來能源及電力系統雙碩士課程畢業生　為中華電力創立智能營運方案

中華電力工程師姚偉強（Binnie）深受頂尖學者與業界專家啟發，他研發的電力負載預測集成模型已獲公司應用於日常營運。 [Download Photo]

香港科技大學（科大）設有專注研究未來能源及電力系統的智能營運管理的雙碩士學位課程，該課程由科大、英國史特拉斯克萊德大學及中電學院合辦。現於中華電力有限公司（中華電力）任職工程師的姚偉強（Binnie）是該課程的首位畢業生，他所研發的電力負載預測集成模型，在優化香港供電方面發揮了正面作用。他在學期間，不但在科大取得卓越的學業成績，更獲史特拉斯克萊德大學頒發最優秀理學碩士生獎。同時，他亦深受頂尖學者與業界專家的啟發，令他透過融合理論及企業應用的課程，獲益匪淺。

全職工作不忘兼讀進修三年內完成雙碩士

2018年，Binnie在香港中文大學完成數學理學碩士課程，並加入中華電力任職採購主任。已全職工作數年的他一直以完成論文碩士研究生課程為夢想。當時他在中電學院一場簡報會中，得悉一個全新的雙碩士學位課程將於2019年秋季開辦，學成後將同時獲得科大頒授的哲學碩士學位*及史特拉斯克萊德大學的未來能源及電力系統的智能營運管理理學碩士學位。

經過不足三年的時間，Binnie於2022年8月修畢課程並成為首位畢業生，他回想道：「投身全職工作後，往往難以兼顧論文碩士研究生課程，因為這類課程大部份是全日制。我在中電學院的課程簡報會上聽著校長潘偉賢教授講解，明白這個兼讀制雙學位課程能讓我邊上班邊學習，既可累積行業知識、探討科學與工程的最新趨勢，還可全面了解中華電力的業務，真是喜出望外！」

Binnie續稱：「我一直都熱愛數學，能夠在科大這所世界級院校完成畢業論文，並獲科大數學系兼計算機科學及工程學系講座教授張潼擔任指導老師，還有中華電力業界指導老師李卓穎博士的支持，實在與有榮焉。另一方面，史特拉斯克萊德大學素以電力工程聞名，並擁有豐富的行業經驗。修讀這個以業界應用為本的課程令我的夢想得以實現，還讓我認識了多位領先學者和業界專家、廣泛吸收不同領域知識。我們的畢業論文以解決業界的真實挑戰為大前提，著重理論的實際應用，此元素的確至關重要。」

論文轉化成中華電力應用

在入讀這個全港首個產學合作、針對未來能源及電力系統的智能營運管理的雙碩士課程以前，Binnie除了擁有香港中文大學的數學理學碩士學位，也在香港理工大學取得機械工程學士學位，並累積了六年的工程工作經驗。好學的他一直透過自學和網上資料搜集，不斷擴闊自己對人工智能等熱門課題的知識。

Binnie早於報讀課程時，已立志以中華電力的電力負載預測為論文題目。他說：「香港市民的用電量與氣溫掛鈎，他們在酷熱天氣下一般會大量使用冷氣，所以全港用電量天天不同。我們在電力公司的日常工作，包括嘗試按小時或按日進行電力系統的短期負載預測。每天正午12時，我們都會預測接下來午夜12時起計的24小時電量需求，以兆瓦為單位，藉此提供最恰到好處的發電量來滿足客戶的用電需求。」

Binnie深受科大張教授和中華電力李博士的啟發，在他們的指導下完成了畢業論文。他在研究中採用了張教授的「正則化貪心森林（Regularized Greedy Forest）」演算法，這是一套樹狀機器學習模型，根據森林結構建構出決策森林。此外，Binnie也運用了XGBoost與LightGBM這兩種梯度提升模型，以建構他的三合一集成模型。「我們的集成模型以這三種模型配合不同比重建構，匯聚了三者的優點，因此更穩定和準確。」

模型後來逐步轉化為實際應用。Binnie當時轉職到中華電力的技術服務部出任工程師，負責狀態監測的工作，他的模型輸入資料來自三個選定香港天文台氣象站的氣溫和暑熱指數。他與中華電力的系統運行部合作，由2021年起一同研發、測試和推行該模型。至2022年年初，模型已成功引入至中華電力的日常運作。

模型現在運作良好，為中華電力提供了預測資料，促進系統操作人員有效地管理需求回應、優化發電資源，簡化和推動營運規劃決策。集成模型一方面提升了設備服務決策，同時確保客戶享有足夠能源供應，更重要的是令電力這公用事業更邁向數碼化和環保。

Binnie喜見自己一手一腳建立的模型為全港預測負載資料，而且帶來實質的影響。「準確預測與優化後，我們可以避免發電過多或過少。另外，公司也可以設立節能獎賞，鼓勵那些在全城用電高峰時間沒有強烈用電需求的用戶減少用電，從而確保其他使用者可以得到最佳供電。」

該模型的應用亦與可持續發展息息相關。它既能提升系統層面的預測表現、節省燃料，並可推動減碳，令營運績效更上一層樓。模型的用途有望在未來再擴展，把功效由全港性的系統層面延伸至電路和客戶層面，鼓勵工商和住宅用戶更精明用電。

史特拉斯克萊德大學親切接待

雙碩士課程讓Binnie得以在科大風光如畫的校園修讀多門課和參與不同講座，課題涵蓋人工智能、機器學習、數據探勘與數據庫、高階數值方法、統計學機器學習、最佳化等。他在香港以遙距網課形式修讀史特拉斯克萊德大學提供的課程，包括再生能源、發電系統的基礎、營運、管控、保護與管理等。

Binnie的努力和付出終得到回報。他以優等成績獲史特拉斯克萊德大學授予理學碩士學位，並被選為兩位能源與電力工程學最優秀理學碩士生的其中一位得主，有機會在該校位於格拉斯哥的校園與校長、行政院長和其他資深教員會面，並獲安排到多間實驗室和風力發電場考察。

他補充說：「親眼看著風力發電機如何運作，再深度遊覽這所以研究電力與發電著稱的蘇格蘭大學，實在是難能可貴的經驗。還記得首次以遊客身份到訪格拉斯哥已是2010年的事，當時根本不會想像自己會在這裡的大學畢業，還有香港的家人一同觀禮。我還想感謝多年來與我同行的友伴們。沒有他們的支持，我不可能走完這段百感交雜的旅程！」

談到本課程和其他曾修讀課程的分別，Binnie認為它作為全港首個由大學與業界合辦、聚焦未來能源及電力系統的智能營運管理的雙碩士課程，同時提供課堂面授和網上學習元素，而且以著手解決真實挑戰為目標，確有其一支獨秀之處。

重燃熱誠勇往直前

Binnie在短短三年內兼顧了全職工作與深造學習，修畢科大的哲學碩士學位與史特拉斯克萊德大學的理學碩士學位。他在學業與工作之間取得平衡的方法就是分清緩急先後，並在忙碌的日程中編定運動時間，幫助減壓。他以「力爭上游、永不言棄」為座右銘，深信應保持謙遜、不斷求進，致力成就最優秀的佳績。Binnie的父親也是工程師，而且是他的好榜樣。Binnie認為動手創造有價值和運作良好的新事物，能為他帶來最大的滿足感。

回想這段歷程，令Binnie最高興的，是他克服了事業初期的迷惘。他在2010年學士畢業後曾任職聲學工程顧問六年，但一直未能為自己找到清晰的事業發展方向。在尋找自我的過程中，他重新發現了自己的數學天份和對這個學科的熱愛，毅然回到大學研究院深造數學，同時旁聽一些本科課程。Binnie在2018年重投職場，加入中華電力開拓未來事業，逐步實現今天的成就。「迷失的時候應該重新發掘所長，尋回最熱衷的事情，然後勇往直前。」

展望未來，他將繼續在事業與學業上雙軌發展，並打算繼續在機器學習方面深造和做研究。對於有志發展學術與從事研究的現職工程師，Binnie寄語他們應選擇一些理論與實踐兼備的課程。這位成績傲人的年青工程師表示：「進修不應是『為讀而讀』。我早已立志投身業界，並希望作出貢獻，留下自己的小足印。能夠結合理論與實踐的課程，可推動我們為業界帶來有實效的影響。」