第436次香山科學(xué)會(huì)議研討“未來電網(wǎng)”

為廣泛探討新能源革命背景下我國電網(wǎng)發(fā)展面臨的各種挑戰(zhàn)，展望未來電網(wǎng)模式和發(fā)展趨勢(shì)，探究影響電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素和科學(xué)問題，評(píng)價(jià)新技術(shù)在電網(wǎng)發(fā)展中的應(yīng)用前景并通過不同學(xué)科、專業(yè)的交叉融合引導(dǎo)深層次的電網(wǎng)科技創(chuàng)新，推動(dòng)相關(guān)的學(xué)科發(fā)展，香山科學(xué)會(huì)議于2012年9月27日~29日在北京召開了以“未來電網(wǎng)及電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)和對(duì)策”為主題的第436次學(xué)術(shù)討論會(huì)。

會(huì)議聘請(qǐng)中國電力科學(xué)研究院周孝信院士、華中科技大學(xué)程時(shí)杰院士、中國電力科學(xué)研究院郭劍波教授、清華大學(xué)梁曦東教授、中科院電工所肖立業(yè)研究員擔(dān)任會(huì)議執(zhí)行主席。周孝信院士作了題為“未來電網(wǎng)和電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景”的主題評(píng)述報(bào)告。來自國內(nèi)20多個(gè)單位的40余名專家學(xué)者圍繞未來電網(wǎng)模式、新型輸電方式、超導(dǎo)和先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)以及新型材料、器件和輸變電設(shè)備等中心議題進(jìn)行了深入討論。

與會(huì)專家首先聽取中國電力科學(xué)研究院周孝信院士作的題為“未來電網(wǎng)和電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景”的主題評(píng)述報(bào)告，并對(duì)一些熱點(diǎn)問題展開討論。專家們首先對(duì)我國2050年預(yù)計(jì)人均年用電量8000千瓦時(shí)這個(gè)指標(biāo)開展熱烈討論。華北電力大學(xué)劉吉臻教授提出要從根本上改變生活習(xí)慣和消費(fèi)觀點(diǎn)，采用一種更加節(jié)能環(huán)保的生活模式，人均用電量應(yīng)當(dāng)控制下來，從而遠(yuǎn)小于這個(gè)數(shù)值。武漢大學(xué)孫元章教授、湖南大學(xué)曹一家教授附議這個(gè)觀點(diǎn)。另外一些專家認(rèn)為這個(gè)指標(biāo)是合理的，甚至還可以更高一點(diǎn)。中國電力科學(xué)研究院郭劍波教授指出，根據(jù)多年的電力規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，我國“補(bǔ)課式”消費(fèi)會(huì)促使人均用電量大幅度提高，甚至不用到2050年就會(huì)突破8000千瓦時(shí)。中國電力科學(xué)研究院李柏青教授、中科院電工所肖立業(yè)研究員附議這個(gè)觀點(diǎn)。

大家一致認(rèn)為，人均用電量指標(biāo)應(yīng)聯(lián)合社會(huì)科學(xué)專家和電力專家進(jìn)行深入研究。第二個(gè)熱點(diǎn)問題是關(guān)于煤電和可再生能源發(fā)展比例。中科院電工所嚴(yán)陸光院士認(rèn)為，40%的煤電比例可行性不高，風(fēng)電、光電、核電的未來發(fā)展可能比預(yù)期要緩慢，因此煤電比例應(yīng)該考慮為50%甚至60%更實(shí)際。第三個(gè)熱點(diǎn)是關(guān)于輸電規(guī)模問題。華北電力大學(xué)崔翔教授概算指出，7.1億千瓦的輸電容量，按現(xiàn)有輸電技術(shù)來估算，需要100多條輸電通道，但資源環(huán)境的限制使得建設(shè)如此多的輸電通道是不可能的，因此必須有一個(gè)調(diào)整發(fā)展規(guī)模、改變發(fā)展模式和尋求新技術(shù)革命的過程。

一、未來電網(wǎng)模式和電力系統(tǒng)

中國電力科學(xué)研究院湯涌教授在題為“未來中國電網(wǎng)模式的分析與展望”的中心議題評(píng)述報(bào)告中指出，影響電網(wǎng)發(fā)展模式的主要因素包括電力流格局和電網(wǎng)技術(shù)兩個(gè)方面。他提出了我國未來電網(wǎng)的發(fā)展模式，給出了2020年的電網(wǎng)場(chǎng)景，以及2020～2030年、2030～2050年的電網(wǎng)發(fā)展模式預(yù)測(cè)。

郭劍波教授在題為“超/特高壓交直流輸電系統(tǒng)”的報(bào)告中分析了我國電力發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)，提出未來大容量遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)的科學(xué)問題并建議開展合理的電源結(jié)構(gòu)配比及前瞻性的送/受端電網(wǎng)規(guī)劃研究工作；研究超大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)深入的機(jī)理研究和分析方法；研究跨大區(qū)、強(qiáng)交互影響、分層分區(qū)、安全可靠、協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。肖立業(yè)研究員在題為“構(gòu)建統(tǒng)一的新能源電網(wǎng)”的報(bào)告中指出，可再生能源具有時(shí)間、空間、資源、源—荷互補(bǔ)特性，未來電網(wǎng)的變革態(tài)勢(shì)是從交流模式到直流模式。他提出了我國未來多層次直流環(huán)形電網(wǎng)的構(gòu)想。國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院湯廣福研究員在題為“多端直流輸電和直流電網(wǎng)技術(shù)”的報(bào)告中指出，基于現(xiàn)代直流輸電技術(shù)的多端直流輸電和直流電網(wǎng)將成為解決這些問題的有效技術(shù)手段之一。

討論中，嚴(yán)陸光教授指出，直流電網(wǎng)的概念是不夠準(zhǔn)確的，直流輸電網(wǎng)可行但直流配網(wǎng)是否可行要研究。湯涌教授提出要結(jié)合需求、考慮技術(shù)發(fā)展，進(jìn)一步研究建設(shè)直流電網(wǎng)的必要性。郭劍波教授認(rèn)為，我國的直流輸電已經(jīng)占據(jù)國際主要地位，一方面交直流交互影響問題突出，但另一方面直流的協(xié)調(diào)控制對(duì)交流電網(wǎng)的穩(wěn)定是有好處的。華南理工大學(xué)吳青華教授認(rèn)為，應(yīng)該更深入電力系統(tǒng)的本源來研究問題，不要簡單斷言直流或交流的發(fā)展模式。清華大學(xué)梁曦東教授認(rèn)為，應(yīng)該更多關(guān)注如何由現(xiàn)狀過渡到未來電網(wǎng)的過程，而不是僅僅關(guān)注最后的場(chǎng)景。李柏青教授認(rèn)為，目前直流電網(wǎng)的認(rèn)識(shí)還不夠清晰，需要梳理其技術(shù)邏輯。東北電力大學(xué)穆鋼教授指出，我國電網(wǎng)的發(fā)展長期是以搭積木的模式滾動(dòng)建設(shè)的，會(huì)不會(huì)存在數(shù)學(xué)上的“沙堆模型”的臨界點(diǎn)，值得深入研究。上海交通大學(xué)程浩忠教授指出，在分析未來電網(wǎng)模式問題時(shí)，一定要充分考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析。孫元章教授提出要建立一套指標(biāo)體系來評(píng)價(jià)電網(wǎng)模式，從而有利于電網(wǎng)模式的優(yōu)化發(fā)展。

二、新型輸電方式和輸電技術(shù)

梁曦東教授在題為“新型輸電方式與輸電線路”的中心議題評(píng)述報(bào)告中指出，在未來二三十年內(nèi)架空線路由于其綜合性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，仍將是輸電的主要方式。

崔翔教授在題為“輸電線路的電磁環(huán)境”的報(bào)告中，分析了以架空線路為載體的開放式輸電線路對(duì)人類及其他人造物理系統(tǒng)帶來的電磁環(huán)境問題。清華大學(xué)周遠(yuǎn)翔教授在題為“未來電網(wǎng)中的大容量電纜輸電與氣體絕緣管道輸電”的報(bào)告中，介紹了大容量電纜輸電與氣體絕緣管道輸電的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合，提出了未來混合模式輸電網(wǎng)絡(luò)模式構(gòu)想。華中科技大學(xué)文勁宇教授在題為“無線能量傳輸技術(shù)及其應(yīng)用”的報(bào)告中指出，電力中繼衛(wèi)星是一種解決遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男录夹g(shù)。

討論中，吳青華教授指出，應(yīng)該鼓勵(lì)輸電技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)研究并加大支持。周孝信教授指出，未來架空線研究中的關(guān)鍵問題就是降損。嚴(yán)陸光教授認(rèn)為，輸電線路的電暈問題需要更透徹的研究。李柏青教授建議，明確無線能量傳輸?shù)募夹g(shù)需求，在輸電方式有關(guān)導(dǎo)線研究中加入對(duì)電力系統(tǒng)影響因素的考慮。郭劍波教授強(qiáng)調(diào)，要關(guān)注電纜劣化和失效的判斷、預(yù)報(bào)及評(píng)價(jià)指標(biāo)研究。

三、超導(dǎo)和先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)

中科院電工所林良真研究員在題為“超導(dǎo)電力技術(shù)及其發(fā)展前景”的中心議題評(píng)述報(bào)告中指出，超導(dǎo)電力技術(shù)是電力工業(yè)的高技術(shù)儲(chǔ)備，超導(dǎo)電力技術(shù)在應(yīng)對(duì)未來電網(wǎng)的重大挑戰(zhàn)方面將發(fā)揮重大或不可替代的作用。華中科技大學(xué)程時(shí)杰院士在題為“未來電力系統(tǒng)中的儲(chǔ)能技術(shù)”的中心議題評(píng)述報(bào)告中給出了儲(chǔ)能技術(shù)的定義并指出，儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用將在發(fā)、輸、配、用電的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來根本性影響。

嚴(yán)陸光教授在題為“關(guān)于發(fā)展高溫超導(dǎo)輸電的建議”的報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，大力促進(jìn)高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)的研究和應(yīng)用，并建議在國家層面快速推動(dòng)高溫超導(dǎo)輸電的實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)化發(fā)展。上海電纜所魏東研究員在題為“商業(yè)化超導(dǎo)電纜的研制”的報(bào)告中，對(duì)超導(dǎo)電纜商業(yè)化的若干問題進(jìn)行了探討。中國電力科學(xué)研究院來小康教授在題為“儲(chǔ)能技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向”的報(bào)告中介紹了儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)，指出儲(chǔ)能技術(shù)可使間歇性的、低密度的可再生能源得以廣泛、有效地利用。中科院工程熱物理所陳海生副研究員在題為“壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)研究進(jìn)展”的報(bào)告中指出，壓縮空氣儲(chǔ)能是一項(xiàng)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模和長時(shí)間電能存儲(chǔ)的成熟儲(chǔ)能技術(shù)，是目前大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)熱點(diǎn)。

討論中，李柏青教授指出，儲(chǔ)能技術(shù)和超導(dǎo)技術(shù)都要有明確的服務(wù)對(duì)象和應(yīng)用場(chǎng)景，才能取得突破和被采用。穆鋼教授認(rèn)為，很多隱性的儲(chǔ)能手段也需要引起關(guān)注。華北電力大學(xué)趙書強(qiáng)教授認(rèn)為，化學(xué)儲(chǔ)能裝置因?yàn)槟芰棵芏鹊?，大?guī)模使用后需要考慮其后期處理的問題。周孝信教授強(qiáng)調(diào)，應(yīng)認(rèn)真分析電力系統(tǒng)需要的儲(chǔ)能技術(shù)及儲(chǔ)能規(guī)模。

與會(huì)專家認(rèn)為：超導(dǎo)和儲(chǔ)能技術(shù)的突破將對(duì)電力生產(chǎn)、傳輸和運(yùn)行各環(huán)節(jié)產(chǎn)生革命性的影響；對(duì)于超導(dǎo)和儲(chǔ)能技術(shù)，不僅要關(guān)注其諸多優(yōu)勢(shì)，而且要充分考慮其成本和代價(jià)問題；儲(chǔ)能技術(shù)可以有多種形式，不僅可以儲(chǔ)電，還可以儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氫等，而壓縮空氣儲(chǔ)能則是一個(gè)值得關(guān)注的方向；超導(dǎo)技術(shù)的健康發(fā)展離不開國家戰(zhàn)略的支持，同時(shí)也需要商業(yè)化的運(yùn)作模式。

四、新型材料、器件和輸變電設(shè)備

西安交通大學(xué)李盛濤教授在題為“新型輸變電設(shè)備”的中心議題評(píng)述報(bào)告中指出，直流輸變電設(shè)備的設(shè)計(jì)制造方法尚不成熟，具有固體絕緣的特高壓干式直流套管和直流電力電纜是技術(shù)瓶頸，其關(guān)鍵是電氣絕緣。

國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院于坤山教授在題為“新型電力電子材料和器件”的報(bào)告中，介紹了國內(nèi)外廣泛研究的幾種新型電力電子材料的特性和研究進(jìn)展，介紹了新型功率器件技術(shù)的最新進(jìn)展和未來發(fā)展，分析了材料和器件技術(shù)進(jìn)步對(duì)未來電網(wǎng)應(yīng)用的影響。中科院電工所李耀華研究員在題為“直流電網(wǎng)的新型電力電子裝置”的報(bào)告中，分析了未來直流電網(wǎng)應(yīng)用的幾種新型電力電子裝置的主要關(guān)鍵技術(shù)及未來發(fā)展趨勢(shì)。西安交通大學(xué)榮明哲教授在題為“新型高壓直流輸電裝備”的報(bào)告中，分析了現(xiàn)有高壓直流開斷技術(shù)中存在的關(guān)鍵科學(xué)問題，強(qiáng)調(diào)要通過自主創(chuàng)新解決高壓多端電壓源直流輸電技術(shù)推廣中的瓶頸問題。

討論中，湯廣福教授指出，材料技術(shù)發(fā)展會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)帶來變革。湯涌教授建議，要關(guān)注電力系統(tǒng)發(fā)展中有迫切需求的關(guān)鍵器件、設(shè)備的研究。上海交通大學(xué)程浩忠教授指出，我國的制造業(yè)比較大，但不夠強(qiáng)。材料、設(shè)備、器件的技術(shù)比較弱，終端系統(tǒng)卻比較強(qiáng)，建議加大研究力度，資助制造業(yè)的發(fā)展。林良真教授建議，要加強(qiáng)絕緣材料在低溫下絕緣機(jī)理和絕緣特性的研究。

五、會(huì)議總結(jié)與專家建議

與會(huì)專家經(jīng)過充分討論，對(duì)未來電網(wǎng)的發(fā)展形成以下基本共識(shí)：

1.20世紀(jì)末至本世紀(jì)初，伴隨著全球氣候變化加劇和傳統(tǒng)能源日漸枯竭，一場(chǎng)新的能源革命悄然興起。以可再生能源逐步替代化石能源，實(shí)現(xiàn)可再生能源和核能等清潔能源在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占更大份額，建立可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)是這一新能源革命的主要目標(biāo)。

2.在新能源革命條件下電網(wǎng)的重要性日益突出。電網(wǎng)將成為大規(guī)模新能源電力輸送和分配網(wǎng)絡(luò)；與分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能源綜合高效利用系統(tǒng)有機(jī)融合，成為靈活、高效的智能能源網(wǎng)絡(luò)；具有極高的供電可靠性，基本排除大面積停電風(fēng)險(xiǎn)；與信息通信系統(tǒng)廣泛結(jié)合，建成能源、電力、信息綜合服務(wù)體系。

3.按不同發(fā)展階段的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征，電網(wǎng)可分為三代。未來電網(wǎng)是第三代電網(wǎng)，是一代電網(wǎng)、二代電網(wǎng)在新能源革命條件下的傳承和發(fā)展，支持大規(guī)模新能源電力，大幅降低大電網(wǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)并廣泛融合信息通信技術(shù)，是電網(wǎng)的可持續(xù)化、智能化發(fā)展階段。從現(xiàn)在起到2050年將是我國電網(wǎng)由第二代向第三代轉(zhuǎn)型的過渡期。與電源的轉(zhuǎn)型相配合，電網(wǎng)發(fā)展的總體趨勢(shì)將是國家骨干輸電網(wǎng)與地方輸配電網(wǎng)、微網(wǎng)相結(jié)合的發(fā)展模式。

4.在未來相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)我國仍有大容量遠(yuǎn)距離輸電的需求。對(duì)我國未來（2020～2050年）電力發(fā)展和輸電需求的初步估算結(jié)果表明，按未來達(dá)到中等發(fā)達(dá)國家人均年用電8000千瓦時(shí)的水平計(jì)算，全國年用電量12萬億千瓦時(shí)，按滿負(fù)荷下年運(yùn)行5000小時(shí)計(jì)，全國發(fā)電等價(jià)裝機(jī)容量為24億千瓦。若考慮其中煤電占10億千瓦（裝機(jī)比例為41.6%），四分之一容量西電東送，再加上西部水電、風(fēng)電和光電，西電東送的整體規(guī)模依然很大。

5.從現(xiàn)在到2030年我國輸電骨干網(wǎng)仍將基本保持超/特高壓交直流輸電網(wǎng)模式，但在基礎(chǔ)研究和前沿高科技研發(fā)的支持帶動(dòng)下，將有可能出現(xiàn)新的輸電方式突破。從2030年到2050年的遠(yuǎn)期階段，技術(shù)發(fā)展的積累和突破有可能對(duì)輸電網(wǎng)模式產(chǎn)生革命性的影響。根據(jù)技術(shù)突破程度的不同可能有兩種模式：即超/特高壓交直流輸電網(wǎng)模式（延續(xù)目前發(fā)展模式）、多端高壓直流輸電網(wǎng)和超/特高壓交流輸電網(wǎng)的混合模式，后者更依賴于相關(guān)先進(jìn)技術(shù)的重大突破、必要性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)越性。

6.電網(wǎng)發(fā)展模式與電力系統(tǒng)；輸電方式和輸電技術(shù)；超導(dǎo)電力技術(shù)；電力系統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)；新型電力電子材料、器件和裝備；直流輸電裝備是支撐未來電網(wǎng)發(fā)展的6個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。上述6個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的重大問題和關(guān)鍵技術(shù)如下：

（1）電網(wǎng)發(fā)展模式與電力系統(tǒng)。未來20～30年我國輸電骨干網(wǎng)仍將基本保持超/特高壓交直流輸電網(wǎng)模式，為適應(yīng)未來接納大規(guī)模可再生能源電力和各種電源大范圍電能傳輸、互補(bǔ)的需求，多端直流輸電和直流輸電網(wǎng)技術(shù)將會(huì)得到發(fā)展。基于我國大容量遠(yuǎn)距離輸電的需求和上述電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的判斷，電網(wǎng)發(fā)展模式與電力系統(tǒng)領(lǐng)域近期必須開展重大關(guān)鍵技術(shù)研究：包括適應(yīng)我國能源發(fā)展的電網(wǎng)發(fā)展模式、特征及電網(wǎng)構(gòu)建的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)；超大規(guī)模交直流電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)方法和關(guān)鍵技術(shù)；大規(guī)模新能源與可再生能源接入電網(wǎng)的規(guī)劃與運(yùn)行控制技術(shù)；大規(guī)模交直流混聯(lián)電力系統(tǒng)的保護(hù)與控制技術(shù)；基于實(shí)時(shí)廣域信息的交直流混聯(lián)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制技術(shù)；交直流混聯(lián)電力系統(tǒng)多尺度精細(xì)化建模和先進(jìn)仿真技術(shù)；電網(wǎng)的模式演化及未來直流電網(wǎng)的構(gòu)造；直流電網(wǎng)的安全穩(wěn)定控制；直流電網(wǎng)協(xié)調(diào)調(diào)度與優(yōu)化運(yùn)行，以及數(shù)學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)、最優(yōu)化理論與控制科學(xué)、信息與計(jì)算科學(xué)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用。

（2）輸電方式和輸電技術(shù)。該領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題主要包括圍繞輸電線路、輸電管道、電纜用的各種電工材料及其組合，在恒定或交變或瞬變的電氣應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力、溫度梯度作用下的綜合性能研究以及長年的性能穩(wěn)定研究。未來二三十年內(nèi)，架空輸電線路仍將是各種輸電方式中最主要的方式。架空線路輸電的制約因素主要是輸電走廊、電磁環(huán)境、大氣環(huán)境和可靠性。架空線路智能化監(jiān)測(cè)、綜合利用或提升已有走廊輸電能力的技術(shù)值得研究。高電壓大容量電纜輸電、尤其是高電壓大容量氣體絕緣管道輸電作為架空線路的補(bǔ)充在解決局部地段輸電走廊瓶頸的問題上有一定優(yōu)勢(shì)，值得大力研究。架空線路、電纜和管道輸電的研究應(yīng)主要集中在各種新型、高性能電工材料及其性能提升和長期穩(wěn)定性方面。

（3）超導(dǎo)電力技術(shù)。該領(lǐng)域的關(guān)鍵問題主要包括：高性能超導(dǎo)材料的電磁特性及其與多物理場(chǎng)的相互作用機(jī)理與規(guī)律；交流高溫超導(dǎo)線圈的穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)特性；低溫高電壓放電規(guī)律與機(jī)理；超導(dǎo)電力應(yīng)用的新原理與新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；超導(dǎo)電力裝置的動(dòng)態(tài)特性及其與電網(wǎng)的相互作用機(jī)理；超導(dǎo)直流骨干網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行特性。超導(dǎo)材料的突破是超導(dǎo)電力技術(shù)得以規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵，應(yīng)推動(dòng)超導(dǎo)材料及相關(guān)科學(xué)的研究。建議國家持續(xù)支持超導(dǎo)電力的應(yīng)用基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)研究、試驗(yàn)和示范，積極推動(dòng)有需求、有效益的實(shí)際應(yīng)用。

（4）電力系統(tǒng)儲(chǔ)能。該領(lǐng)域的關(guān)鍵問題主要包括：儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用耦合機(jī)制及能量管理控制理論，滿足長壽命、低成本、高安全及高效率要求的儲(chǔ)能裝置本體技術(shù)。電力系統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)的突破將帶來電力系統(tǒng)的變革，它可提高電網(wǎng)接納可再生能源發(fā)電的能力，提高現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)備的利用率和電網(wǎng)運(yùn)行效率，提高供電可靠性和電能質(zhì)量。多種儲(chǔ)能方式、載體和規(guī)模在電力系統(tǒng)中都有應(yīng)用前景。應(yīng)開展電力系統(tǒng)中儲(chǔ)能應(yīng)用需求的系統(tǒng)研究，針對(duì)當(dāng)前及未來的突出需求開展基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，組織先進(jìn)裝備制造業(yè)、新能源發(fā)電行業(yè)和電力系統(tǒng)開展儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)的研究和試驗(yàn)示范。

（5）新型電力電子材料、器件和裝備。該領(lǐng)域的關(guān)鍵問題主要包括高性能碳化硅材料、器件理論，尤其是新型器件結(jié)構(gòu)和制備工藝問題；高性能碳化硅功率器件產(chǎn)業(yè)化過程中的長期可靠性問題；基于新型功率器件的新裝置及其應(yīng)用系統(tǒng)。新型電力電子器件及其裝備是支撐未來電網(wǎng)的關(guān)鍵，其中以碳化硅為代表的寬禁帶半導(dǎo)體材料及器件可望大幅度提高未來電力電子裝置的性能；以電壓源型直流輸電裝置等為代表的新型電力電子裝置在電力系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。應(yīng)組織材料、器件、電力電子裝置、電力系統(tǒng)等學(xué)科開展基礎(chǔ)研究和聯(lián)合攻關(guān)，取得突破；應(yīng)盡快開展從新型電力電子材料、器件到裝置的全面基礎(chǔ)性研究，突破材料和器件關(guān)鍵工藝和技術(shù)、創(chuàng)新電壓源換流裝置拓?fù)浜涂刂萍夹g(shù)，支撐電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展。

（6）直流輸電裝備。該領(lǐng)域的關(guān)鍵問題主要包括：高壓直流絕緣的狀態(tài)表征和絕緣特性演變規(guī)律及新型絕緣材料、直流斷路器的拓?fù)浜投搪冯娏飨蘖鳈C(jī)理及標(biāo)準(zhǔn)等。基于電壓源直流輸電（VSC-HVDC）在可再生能源電力接入電網(wǎng)和分布式電力系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景，應(yīng)著重開展VSC-HVDC中主要電力設(shè)備如高壓直流套管、直流電纜、直流斷路器的相關(guān)基礎(chǔ)理論研究和聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。

與會(huì)專家建議：為保障國家電力能源安全供應(yīng)的重大需求，應(yīng)推動(dòng)重大電工裝備、電網(wǎng)技術(shù)和電工材料的重大專項(xiàng)基礎(chǔ)研究，促進(jìn)關(guān)鍵電力技術(shù)的突破及其在電力系統(tǒng)的早日應(yīng)用。建議近期的研究項(xiàng)目：

1.建議設(shè)立“直流輸電裝備和系統(tǒng)相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)問題研究”國家“973”研究計(jì)劃項(xiàng)目，著重解決新型電壓源型直流輸電系統(tǒng)、新型直流斷路器和高壓直流套管、直流電纜等相關(guān)重要基礎(chǔ)科學(xué)問題，為我國新型電壓源直流輸電系統(tǒng)和新型直流斷路器等的研制與應(yīng)用打下理論基礎(chǔ)。

2.建議設(shè)立“電力系統(tǒng)先進(jìn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題研究”國家“973”研究計(jì)劃項(xiàng)目，著重解決電力系統(tǒng)（含電動(dòng)汽車）中急需應(yīng)用的新型蓄能電池、大規(guī)模壓縮空氣等儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成機(jī)理與設(shè)計(jì)優(yōu)化，滿足長壽命、低成本、高安全及高效率要求的儲(chǔ)能裝置本體技術(shù)，儲(chǔ)能系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的耦合和集成控制機(jī)理與能量管理控制，為儲(chǔ)能系統(tǒng)在可再生能源的大規(guī)模發(fā)展、提高電力系統(tǒng)效率和發(fā)展智能電網(wǎng)等方面發(fā)揮積極作用奠定理論基礎(chǔ)。