周孝信：能源转型中我国新一代电力系统的发展前景-第3页-北极星输配电网

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3)多能互补的综合能源电力系统

面向用户的综合能源系统

4)信息物理融合的智能电力系统

三、几类技术突破的全局性影响

几类技术突破的全局性影响：1)高效低成本太阳能风能发电技术;2)高效低成本长寿命储能技术;3)高可靠性低损耗电力电子技术;4)高强度绝缘技术和超导输电技术;5)新一代人工智能技术。

1)高效低成本太阳能、风能发电和电网友好技术：其大规模开发应用，将有可能颠覆传统发电方式，告别化石能源主导电力生产的时代。

2000年至今，7年来大型地面光伏全生命周期平准成本(LCOE)下降了85%。美国能源部(DOE)预计光伏发电成本2030年前降至3美分/kwh。与火电、水电、核电机组相比，新能源建设周期短，50MW风电项目建设周期约为几个月，MW级光伏电站建设周期不到半年，新能源装机占比可迅速提高。

2)高效低成本长寿命储能技术：它的规模化广泛应用，将有可能颠覆传统电力系统运行方式，开启全新的电力生产分配新模式。

磷酸铁锂电池成本价2015年约3000元/kwh，2020年预计达到1000元/kwh;2016年锂离子电池综合度电成本接近0.65元/kwh，2030年预计0.12元/kwh，储能系统成本的显著下降将解决新能源发电波动不平衡问题;预计到2030年，以锂空气电池为代表的超高比能电池，比能量有望达到8-10kwh/kg(汽油热值5.94kwh/kg)，超高比能储能技术将有望改变电网发/输/配/用的形态;储热、储氢技术的发展。

3)高可靠性低损耗电力电子技术：它的推广应用，将推动电网中电力电子装备升级换代，促进新一代直流输配电网的形成和发展。

SiC和GaN等宽禁带电力电子器件的发展，将推动高压直流输电和直流电网具有更大容量、更高效率和更高可靠性;以此为基础的高压直流断路器也是直流电网的主要组成部分

采用新型电力电子元件的交流FACTS装置和交直流能量路由器直接接入电网，具有更高功率体积比和更低损耗，适用于构建直流配电网或作为微网功率转换装置，将给中低压主动配网和微电网带来革命性变化。

4)高强度绝缘技术和超导输电技术：它们的开发应用将颠覆传统输电线路，成就输配电线路新形态。

高击穿场强、高非线性、耐高低温、耐电痕化等绝缘材料技术的发展，可以提高设备长期安全性，实现电气设备小型化、大容量化，显著提高电气设备的工作性能。

超导输电将为未来电网提供一种全新的低损耗、大容量、远距离直流输电，以及有可能实现输送电力和基于天然气混合气体燃料的一体化能源管道。

5)新一代人工智能技术: 探索应用于电网的设备管理、运行调度、市场交易等领域，开启自主互动新模式。

2016年5月，美国白宫科学和技术政策办公室宣布成立机器学习和人工智能国家科学技术委员会，并编制《国家人工智能研究和发展战略计划》

人工智能首次超越人类表现的主要里程碑包括：国际象棋(1997年)、Atari游戏(2013年)、图像识别(2015年)、语音识别(2015年)、围棋(2016年AlphaGo，2017年AlphaGoZero自我强化学习);2017年年7月我国发布《新一代人工智能发展规划》，提出2020、2025、2050三步走的战略。

在智能电网发展的基础上，基于先进传感、物联网、大数据、云计算、深度学习、区块链等信息通信、互联网和人工智能技术，应用于电网的智能设备、智能调度、智能交易，有可能颠覆传统电力系统的设备管理、系统调度、能量管理和交易方式，促进新一代电力系统的经济性和安全可靠性较传统系统有大幅度提高。

四、总结

1)建设清洁低碳、安全高效的新一代能源系统是我国新一轮能源革命的核心目标，能源转型是实现这一目标的关键步骤;

2)电力系统由以化石能源为主向低碳可再生能源为主转型，将对能源转型目标的实现起关键作用;

3)第三代电力系统是100多年来第一、二代电力系统的传承和发展，是推动能源转型发展、构成新一代能源系统核心的新一代电力系统;

4)高比例可再生能源、高比例电力电子装备接入电网，多能互补综合能源以及信息物理深度融合智能化电网，是新一代电力系统的显著技术特征;

5)几类技术的突破有可能对未来能源电力系统各环节的发展形态、系统整体效率、运行控制方式和运营模式带来全局性、变革性甚至颠覆性影响。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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