學(xué)術(shù)報(bào)告收獲體會(huì)

1、能源互聯(lián)網(wǎng)收獲與體會(huì)報(bào)告人孫宏斌（清華大學(xué)電機(jī)系）此次孫宏斌教授的報(bào)告主題是能源互聯(lián)網(wǎng)，孫教授從why（為什么）、what（是什么）、how（怎么做）三個(gè)層面對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行闡述。首先報(bào)告人提出為什么要提出能源互聯(lián)網(wǎng)。分析現(xiàn)狀可知，現(xiàn)有能源系統(tǒng)面臨三大重要挑戰(zhàn)：1.能源生產(chǎn)不可持續(xù)，需要提高可再生能源比例；2.能源使用效率低，需要提高能源使用效率；3.能源行業(yè)內(nèi)向保守，需要實(shí)行能源體制革命。然后報(bào)告人闡述了能源互聯(lián)網(wǎng)有何特征。從能源互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)來(lái)看，分為物理互聯(lián)和數(shù)據(jù)互聯(lián)兩個(gè)層面。1.物理互聯(lián)層面是“能源系統(tǒng)的類互聯(lián)網(wǎng)化”，利用互聯(lián)網(wǎng)理念對(duì)現(xiàn)有能源系統(tǒng)進(jìn)行改造，使能源系統(tǒng)具有類似于互聯(lián)網(wǎng)的

2、某些優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)為：多能源開(kāi)放互聯(lián)，電、熱、冷、氣、油、交通等多能源耦合互補(bǔ)；能量自由傳輸，表現(xiàn)為遠(yuǎn)距離、高效、大容量、雙向、端對(duì)端、選擇路徑、無(wú)線傳輸?shù)?；開(kāi)放對(duì)等接入，具有良好的可擴(kuò)展性和即插即用性。2.數(shù)據(jù)互聯(lián)層面是“互聯(lián)網(wǎng)+”，為信息互聯(lián)網(wǎng)在能源系統(tǒng)的應(yīng)用和融入。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將設(shè)備數(shù)據(jù)化，所有主體自由聯(lián)接，形成能源互聯(lián)網(wǎng)“操作系統(tǒng)”，主要體現(xiàn)為：能源物聯(lián)，在不影響安全等前提下實(shí)現(xiàn)信息的最大化共享；能源管理，不同能源類型的分布式協(xié)同管理和源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)的實(shí)時(shí)互動(dòng)優(yōu)化；能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，為能源的自由交易和眾籌金融提供平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)各要素的共生共贏。另外，能源互聯(lián)網(wǎng)又具有開(kāi)放、互聯(lián)、以

3、用戶為中心、分布式、共享、對(duì)等等理念及特性。開(kāi)放：開(kāi)放是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心理念，表現(xiàn)為：多類型能源的開(kāi)放互聯(lián)、各種設(shè)備與系統(tǒng)的開(kāi)放對(duì)等接入、各種參與者和終端用戶的開(kāi)放參與、開(kāi)放的能源市場(chǎng)和交易平臺(tái)、開(kāi)放的能源創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境、開(kāi)放的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈、開(kāi)放的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)等?；ヂ?lián)：互聯(lián)為能源的共享和交易提供平臺(tái)，創(chuàng)造價(jià)值，包括：多種能源形式的互聯(lián)、多類能源系統(tǒng)的互聯(lián)、多異構(gòu)設(shè)備的互聯(lián)、各類參與者的互聯(lián)等。以用戶為中心：以用戶為中心是在商業(yè)模式成功的關(guān)鍵，滿足用戶不同品位的用能、生產(chǎn)和交易能源的需求。分布式：分布式是重要?jiǎng)恿Γ夥冗m合分布式，用戶也將成為分布式的能源產(chǎn)消者共享：共享是能源互聯(lián)網(wǎng)的精神，通過(guò)

4、共享實(shí)現(xiàn)資源的高效化利用。對(duì)等：對(duì)等是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要形態(tài)，打破壟斷，去中心化，不同參與者處于對(duì)等位置。最后，報(bào)告人提出雖然能源互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)取得一些成績(jī)，但是還需要突破一系列技術(shù)，即怎么做。能源互聯(lián)網(wǎng)的問(wèn)題：1.多能源網(wǎng)絡(luò)的耦合：包括設(shè)備級(jí)技術(shù)、系統(tǒng)級(jí)技術(shù)、市場(chǎng)機(jī)制和運(yùn)營(yíng)模式等層面的關(guān)鍵技術(shù)。2.開(kāi)放環(huán)境下的信息-能量耦合：包括能量信息融合、信息-能量耦合系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性、基于數(shù)據(jù)科學(xué)管理與運(yùn)行模式等。3.多能流能量管理問(wèn)題：多能流耦合、多時(shí)間尺度、多管理主體。聆聽(tīng)完整個(gè)報(bào)告，我不禁對(duì)于能源互聯(lián)網(wǎng)充滿了憧憬，從其設(shè)想中我不僅感受到了前沿科技的巨大魅力，使我為現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展而驚嘆，同時(shí)也知到了要實(shí)現(xiàn)

5、該技術(shù)所需要面臨的艱難困阻，使我為科學(xué)技術(shù)的來(lái)之不易而感嘆。電力系統(tǒng)中的碳捕集技術(shù)及其應(yīng)用收獲與體會(huì)報(bào)告人康重慶（清華大學(xué)電機(jī)系）此次康重慶教授的報(bào)告主體是電力系統(tǒng)中的碳捕集技術(shù)及應(yīng)用。隨著科技社會(huì)的發(fā)展，人類活動(dòng)所排放的溫室氣體不斷增加，溫室效應(yīng)不斷加劇。其中，排放的二氧化碳所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)占到所有溫室氣體總溫室效應(yīng)的77%；上，在此背景下，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)逐漸成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)，而電力行業(yè)作為最大的二氧化碳排放部門，實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的低碳化發(fā)展，將是應(yīng)對(duì)全球氣候變化、推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)電力可持續(xù)發(fā)展的核心戰(zhàn)略。因此電力系統(tǒng)中的低碳化的研究也具有了巨大的現(xiàn)實(shí)意義。碳捕集和封存技術(shù)（CCS是當(dāng)前最

6、受關(guān)注白氐碳技術(shù)之一，CCS技術(shù)通過(guò)將二氧化碳從排放源排放的氣體中分離出來(lái)，輸送到安全的封存地點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)二氧化碳與大氣的長(zhǎng)期隔絕。報(bào)告人在分析了發(fā)展背景之后，又講述了碳捕集的技術(shù)環(huán)節(jié)及其發(fā)展前景。CCSK術(shù)主要包括捕集、傳輸與封存3個(gè)環(huán)節(jié)，其中與發(fā)電廠緊密相關(guān)的主要是捕集環(huán)節(jié)。從其現(xiàn)有的技術(shù)條件及其發(fā)展前景來(lái)看，電廠的碳捕集技術(shù)主要分為三種技術(shù)路線：1.燃燒后捕集，是指對(duì)電廠燃燒后的煙氣實(shí)施二氧化碳的分離與捕集，該方式不改變電廠原有的發(fā)電流程，適用范圍廣，可運(yùn)用于現(xiàn)有的絕大數(shù)電廠之中；2.燃燒前捕集，是指在碳基燃料燃燒前先將其化學(xué)能從碳元素中轉(zhuǎn)移出來(lái)，然后再將碳和攜帶能量的其他物質(zhì)分離；3.

7、富氧燃燒捕集，是指以純氧代替空氣作為助燃劑在燃燒前即去除了大量的氮，這將使得燃燒后煙氣中的主要成分僅為二氧化碳和水蒸氣，通過(guò)脫水即可回收得到高濃度的二氧化碳。與電廠中一般的脫硫、脫硝或除塵等附加系統(tǒng)所不同的是，碳捕集系統(tǒng)的能耗巨大、流程復(fù)雜，并且與電廠的發(fā)電循環(huán)聯(lián)系緊密，具有復(fù)雜的運(yùn)行機(jī)理。并且與傳統(tǒng)的火電廠相比較，在靈活的運(yùn)行機(jī)制下，碳捕集電廠可以通過(guò)調(diào)整對(duì)碳捕集系統(tǒng)的能量供應(yīng)，快速改變其凈發(fā)電出力，從而使電廠具備良好的調(diào)整特性。盡管引入CCS技術(shù)將使發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率與同類非捕集機(jī)組相比有一定程度的下降，從而帶來(lái)額外的發(fā)電成本，但卻可以利用其良好的調(diào)整能力，實(shí)現(xiàn)其與不同類型電源的協(xié)調(diào)運(yùn)行，

8、為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供有價(jià)值的輔助服務(wù)。在低碳經(jīng)濟(jì)的背景下，將碳捕集技術(shù)與以風(fēng)電為代表的可再生能源技術(shù)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)引入碳捕集電廠并實(shí)施靈活的運(yùn)行機(jī)制，可以利用其良好的調(diào)峰能力和調(diào)節(jié)性能，實(shí)現(xiàn)與風(fēng)電的協(xié)調(diào)運(yùn)行，并提高電力系統(tǒng)對(duì)于大規(guī)模風(fēng)電裝機(jī)并網(wǎng)的支撐能力。通過(guò)此次報(bào)告，了解了碳捕集技術(shù)在現(xiàn)代電力行業(yè)中的發(fā)展前景，但是令人遺憾的是現(xiàn)代還沒(méi)有十分成熟的技術(shù)實(shí)現(xiàn)碳捕集技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。不過(guò)相信隨著技術(shù)的發(fā)展，這些問(wèn)題必定能被解決，科技的發(fā)展與生存環(huán)境的改善可以兼得。寬禁帶電力電子發(fā)展及展望收獲與體會(huì)報(bào)告人盛況(浙江大學(xué))電力電子器件是電力電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)。由于傳統(tǒng)的硅電力電子器件的性能已經(jīng)逼

9、近其材料極限，很難再大幅提升硅基電力電子裝置的性能。以碳化硅和氮化錢為代表的寬禁帶半導(dǎo)體器件比硅器件具有更優(yōu)的器件性能，成為電力電子器件新的研究發(fā)展方向。隨著成本的降低和材料質(zhì)量的提高，寬禁帶半導(dǎo)體器件的市場(chǎng)會(huì)逐漸打開(kāi)，在電力電子市場(chǎng)更充分的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。報(bào)告人首先分析了SiC器件的發(fā)展情況。SiC功率二極管有三種類型：肖特基二極管(SchottkyBarrierDiode,SBD)、PiN二極管和結(jié)勢(shì)壘肖特基二極管(JunctionBarrierSchottky,JBS)。SiC單極型器件：1.SiCMOSFET,功率MOSFETM有理想的柵極絕緣特性、高速的開(kāi)關(guān)性能、低導(dǎo)通電阻和高穩(wěn)定性；2

10、.SiCJFET,SiCJFET是碳化硅結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，具有導(dǎo)通電阻低、開(kāi)關(guān)速度快、耐高溫及熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。SiC雙極型器件：1.SiCBJT,與傳統(tǒng)SiBJT相比，SiCBJT具有更高的電流增益，更快的開(kāi)關(guān)速度及較小的溫度依賴性，不存在二次擊穿問(wèn)題，并且具有良好的短路能力；2.SiCIGBT,SiCMOSFET勺通態(tài)電阻隨著阻斷電壓的上升而迅速增加。在高壓領(lǐng)域，SiCIGBT將具有明顯的優(yōu)勢(shì)；3)SiCGTQ在大功率開(kāi)關(guān)應(yīng)用中，晶閘管以其耐壓高、通態(tài)壓降小及通態(tài)功耗低而具有較大優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)隨著能源危機(jī)的加重、節(jié)能減排的需要以及一些高端電能變換的要求，國(guó)際上研究GaN器件的熱點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向應(yīng)用于電

11、能變換領(lǐng)域的GaN電力電子器件。寬禁帶半導(dǎo)體材料GaN具有禁帶寬度大、飽和電子漂移速度高、臨界擊穿電場(chǎng)大和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。因此基于GaN材料制造的電力電子器件具有通態(tài)電阻小、開(kāi)關(guān)速度快、高耐壓及耐高溫性能好等特點(diǎn)。與SiC材料不同，GaN除了可以利用GaN材料制作器件外，還可以利用GaN所特有的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)制作高性能器件。GaN可以生長(zhǎng)在Si、SiC及藍(lán)寶石上，由于在價(jià)格低、工藝成熟且直徑大的Si襯底上生長(zhǎng)，GaN具有低成本、高性能等。當(dāng)前，硅半導(dǎo)體器件應(yīng)用廣泛，從高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，特別是一些重大工程如三峽、特高壓、高鐵、西氣東輸?shù)龋酥琳彰骱图译姷?，都起到了至關(guān)重要的作用。由此可見(jiàn)

12、，硅電力電子器件待開(kāi)發(fā)的應(yīng)用空間仍舊十分廣闊，市場(chǎng)前景仍較好。但是，硅電力電子器件本身的技術(shù)、制造工藝發(fā)展空間已經(jīng)不太大了。而SiC和GaN寬禁帶電力電子器件則由于其突出的優(yōu)勢(shì)，代表著電力電子器件領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向因?yàn)閷捊麕骷氖褂眠€不夠成熟，且在價(jià)格上寬禁帶器件并沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，而且考慮到安全性、市場(chǎng)使用慣性，完全接受寬禁帶器件還需要一定的時(shí)間。SiC和GaN寬禁帶電力電子器件在將來(lái)雖不太可能全面取代硅功率MOSFETIGBT和GTO（包括IGCT）。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，有可能形成如下一種格局：SiC電力電子器件將主要用于1200V以上的高壓工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，GaN電力電子器件將主要用于900V以下的消

13、費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)/服務(wù)器電源應(yīng)用領(lǐng)域。直流-直流自耦變壓器收獲與體會(huì)報(bào)告人文勁宇（華中科技大學(xué)）文勁宇教授在報(bào)告提出了一種直流-直流自耦變壓器的拓?fù)洌糜诨ヂ?lián)兩個(gè)電壓等級(jí)不同的高壓直流系統(tǒng)。常規(guī)的隔離型直流-直流變換器一般需要經(jīng)過(guò)直流-交流-直流兩級(jí)交/直變換，兩個(gè)互聯(lián)的直流系統(tǒng)之間沒(méi)有直接的電氣連接，而直流自耦變壓器所互聯(lián)的兩個(gè)直流系統(tǒng)之間有直接的電氣連接，只有部分互聯(lián)功率需要經(jīng)過(guò)兩級(jí)交流/直流變換。為此，直流自耦變壓器所使用的換流器總?cè)萘康陀诔Ｒ?guī)直流-交流-直流變換技術(shù)。報(bào)告詳細(xì)介紹了直流自耦變壓器的拓?fù)洌茖?dǎo)了直流自耦變壓器中每個(gè)換流器的額定直流電壓和額定功率的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了直流自耦變壓

14、器的控制策略，在PSCAD/EMTDC下仿真驗(yàn)證了直流自耦變壓器的可行性。報(bào)告人從以下三個(gè)方面介紹直流-直流自耦變壓器：1）直流自耦變壓器拓?fù)浼邦~定參數(shù)設(shè)計(jì)2）直流自耦變壓器的控制3）直流自耦變壓器的擴(kuò)展技術(shù)本報(bào)告提出了一種直流自耦變壓器的拓?fù)?。該拓?fù)渑c常規(guī)直流-交流-直流變換技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)有：1）常規(guī)直流-交流-直流變換技術(shù)所有傳輸?shù)挠泄β识夹枰?jīng)過(guò)兩級(jí)交流/直流變換，而直流自耦變壓器中僅部分傳輸?shù)挠泄β市枰M(jìn)行兩級(jí)交流/直流變換，為此直流自耦變所需要的換流器容量遠(yuǎn)低于常規(guī)直流-交流-直流變換技術(shù)。2）由于僅部分傳輸?shù)挠泄β市枰M(jìn)行兩級(jí)交流/直流變換，直流自耦變的損耗遠(yuǎn)低于常規(guī)直流-交

15、流-直流變換技術(shù)。3）由于另一部分功率可以通過(guò)直接電氣連接進(jìn)行傳輸，直流自耦變所使用的交流鏈路容量也遠(yuǎn)低于常規(guī)直流-交流-直流變換技術(shù)。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)收獲與體會(huì)報(bào)告人李劍（重慶大學(xué)）物聯(lián)網(wǎng)是指“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，通過(guò)射頻識(shí)別、傳感器、全球定位系統(tǒng)等，按約定的協(xié)議，把物品與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。目前物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)的應(yīng)用還較為簡(jiǎn)單，智能用電系統(tǒng)與智能電表的聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)的初步應(yīng)用，尚未在電網(wǎng)設(shè)施運(yùn)行安全監(jiān)控與電力資產(chǎn)優(yōu)化管理方面得到應(yīng)用。因此，將輸變電設(shè)備智能化技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合建立輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)，將對(duì)我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)起著重要的作用

16、。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的輸變電設(shè)備智能監(jiān)測(cè)、狀態(tài)評(píng)估和全壽命周期管理一體化系統(tǒng)。在分析輸變電設(shè)備智能化關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題基礎(chǔ)上，李劍教授提出了一個(gè)基本思路：通過(guò)研發(fā)輸變電設(shè)備全景信息模型、感知體系、通信模型與接口規(guī)范、集成平臺(tái)及全壽命周期管理等關(guān)鍵技術(shù)，建立與智能電網(wǎng)發(fā)展相適應(yīng)的輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)。最后，探討了輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景。李劍教授的報(bào)告，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的關(guān)系，提出了輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究思路，和輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景。本報(bào)告以構(gòu)建感知互擬從以下5個(gè)方面開(kāi)構(gòu)建具有自治協(xié)同能在開(kāi)發(fā)和完善輸變電設(shè)備智能化的關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上,動(dòng)

17、、自治高效和安全可靠的輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為目標(biāo),展相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)：1）輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及全景信息模型研究。力的輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的信息感知、數(shù)據(jù)傳輸、信息集成融合以及智能分析應(yīng)用等分層分布式體系架構(gòu)，研究輸變電設(shè)備全景信息模型標(biāo)識(shí)體系及其適配方法，建立輸變電設(shè)備全景信息模型及其規(guī)范。2）輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)一體化智能監(jiān)測(cè)裝置研制。針對(duì)輸變電設(shè)備全景信息及通訊模型與接口規(guī)范，研制支持輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的智能監(jiān)測(cè)傳感器，開(kāi)發(fā)分布自治能力的一體化智能監(jiān)測(cè)裝置，適用于構(gòu)建變電站、輸電線路與換流站設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)。3）輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)通信模型與接口體系構(gòu)架研究。研究適用于變電站、輸電線路與換流站的物

18、聯(lián)網(wǎng)信息交互技術(shù)，研究基于IEC標(biāo)準(zhǔn)的輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的通信模型與傳輸實(shí)體之間的接口規(guī)范，建立輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)。4）輸變電設(shè)備全景信息集成平臺(tái)研發(fā)。研究基于IEC標(biāo)準(zhǔn)的輸變電設(shè)備全景信息的集成、共享和協(xié)同處理技術(shù)，以及公共安全信息的接入與共享技術(shù)，研發(fā)輸變電設(shè)備一體化全景信息集成平臺(tái)5）輸變電設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)研發(fā)。研究基于全景信息的輸變電設(shè)備綜合評(píng)估方法，覆蓋輸變電設(shè)備故障診斷、狀態(tài)評(píng)估、事故預(yù)警、狀態(tài)維修、故障處置、資產(chǎn)管理等的全業(yè)務(wù)功能，開(kāi)發(fā)基于技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性分析的輸變電設(shè)備全壽命周期管理系統(tǒng)，制定基于物聯(lián)網(wǎng)的輸變電設(shè)備全壽命周期管理規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系。輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)滿足輸變電設(shè)備信息獲取的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、全面性的需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型和通信接口的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，并實(shí)現(xiàn)全壽命周期管理，可應(yīng)用于各級(jí)電力企業(yè)。通過(guò)建立輸變電設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)