一、總體戰略     

  立足于新的能源革命和科技革命的大背景,結合我所的基礎優勢和競爭環境及形勢,通過著力解決和突破一系列關系國家可持續能源體系的全局和長遠發展的重大科技問題以及帶動相關技術和產業發展的電氣科學前沿交叉問題,大大提升我所的創新能力并積極培育研究所新的核心競爭力,在促進我國能源轉型及相關戰略性新興產業的發展和電氣科學學科發展等方面起到骨干引領和核心支撐作用。    

  使命定位     

  定位于電能領域戰略高新技術和電氣科學前沿交叉研究,并將學科前沿交叉研究與可再生能源發展需求有機結合起來。在促進我國能源體系轉型中發揮不可替代的骨干作用,成為我國電能及相關領域創新的戰略性中堅力量和國際同行中有重要影響的研究機構。    

  主要研發領域     

  太陽能光伏發電技術、太陽能熱發電與熱利用、可再生能源分布式利用與并網技術、蒸發冷卻技術及應用、高效電能轉換與節電技術、超導與能源新材料及應用。    

  發展目標     

  突破可再生能源發電、蒸發冷卻巨型水電機組和蒸發冷卻超算、大規??稍偕茉床⒕W、微網和直流電網關鍵裝備、高效電能變換等方面共性關鍵技術,并實現應用。加強基礎前沿研究,并取得重要原始創新成果,強化主學科和主要研究領域的國內領跑地位。人才隊伍及制度與考核評價體系更加適應“三個面向、四個率先”的要求。    

  二、“一三五”發展目標     

  1、總體定位     

  定位于電能領域戰略高新技術和電氣科學前沿交叉研究,并將學科前沿交叉研究與可再生能源發展需求有機結合起來。在促進我國能源體系轉型中發揮不可替代的骨干作用,成為我國電能及相關領域創新的戰略性中堅力量和國際同行中有重要影響的研究機構。    

  2、重大突破     

  突破一:多能互補可再生能源微網研發與示范     

  突破多種可再生能源(光伏、風電、水電等)互補與綜合利用、多種儲能系統(儲電和儲熱等)綜合優化運行、交直流混合模式下的微能源網基礎科學問題;研制3MW 電力電子變壓器等核心裝備;在張家口冬奧會專區實現可再生能源電-冷-熱聯供微能源網示范;在青海兔兒干建成可再生能源滲透率為100%的3MW 多能互補冷熱電聯供示范微網,并在延慶建成3MW 多能互補交直流混合電網科學實驗與實證基地;為我國可再生能源分布式綜合高效利用提供實用化解決方案。    

  突破二:蒸發冷卻技術在水輪電機和超算中的應用     

  突破巨型水輪發電機和高性能計算中心/數據中心蒸發冷卻相關基礎理論和關鍵技術問題,研制出國產化新型環保高效蒸發冷卻介質;形成千兆瓦級蒸發冷卻水輪發電機組設計準則與制造、安裝、運行維護和檢修的相關規程,力爭實現工程應用;在江蘇鹽城實現至少一個100臺機柜規模的蒸發冷卻高性能計算中心/數據中心的示范運行,PUE值降低至1.3以下(不含UPS功耗)。     

  突破三:大容量柔性直流輸電換流器研發及其應用     

  研究和突破突破超大容量柔性直流輸電換流器及控制保護系統相關的重大基礎理論和關鍵技術問題,研制成功±350kV及以上、GW 級柔性直流換流器及控制保護系統,實現工程應用,推動我國可再生能源發電規模并網技術和高壓大功率電力電子技術的發展。     

  突破四:略     

  3、重點培育方向     

  培育方向一:新型可再生能源利用技術     

  突破大型塔式太陽熱發電吸熱器、定日鏡、儲熱等關鍵技術和系統集成技術,與企業合作在張家口建成50MW塔式太陽熱發電站;研制成新型高效吸熱器以及熱化學儲熱器千瓦級原理樣機;研制成太陽能海水淡化與跨季節儲熱集中供熱系統;研制成百千瓦級風電制氫系統和十千瓦級太陽能制取燃料樣機;大型可再生能源電站集成技術得到示范應用;并在風能和海洋能等其他可再生能源新型利用方式探索中取得新的突破。    

  培育方向二:智慧能源系統關鍵技術     

  提出具有開放性、可重構、能量可雙向流動的智慧能源系統的新型網絡結構及規劃配置方法;研制成±30kV/1MW光伏高壓直流并網系統、10kV/MW級能量路由器、新型直流斷路器等關鍵智能裝備并實現應用;研制成新型高精度電力傳感器及傳感器網絡、故障快速檢測及定位系統;建立適應分布式能源的智慧能源實證研究示范系統,系統具有開放性和結構可重構性;建立智慧微能源網集群的優化運行控制方法并得到實際應用。   

  培育方向三:超導與能源新材料及應用     

  制備出高性能的百米級鐵基超導長線,并達到國際領先水平;研制成國內首臺25T超導磁體系統;掌握超導直流限流器和超導能源管道關鍵技術,其中超導直流限流器在實際系統中進行示范運行;研制出新型光伏器件及光伏組件,其效率指標處于國際前列,太陽電池專用電子漿料實現國產化;超級電容器的能量密度和功率密度等技術指標到達國際前沿水平。   

  培育方向四:高效電能轉換與節能技術     

  研制1050kW系列化高效永磁電機系統并實現工業示范應用;研制基于新型電力電子器件的電動汽車高效高功率密度電驅動系統、軌道交通用120MW高效牽引供電與驅動控制系統、城市軌道交通用500kW及以上高效無接觸供電系統,總體技術達到世界領先水平;研制成系列化電動汽車無線充電系統,功率為3.360kW,并實現一定規模的示范應用。   

  培育方向五:新型電磁效應及其應用研究   

  電磁探測、電磁成像與電磁開采中的關鍵技術;發展電磁壓裂技術,研制成GW/MA級新型模塊化大電流脈沖放電裝置并應用于頁巖氣開采試驗;研制成MA級強流脈沖特種放電系統并完成試驗驗證;研制成250 kHz~8 MHz多頻電磁波石油測井儀器并示范應用;研制成3T及以上磁共振分子成像系統,實現高分辨率動態成像和延時成像,為我國新型能源開采、資源勘探和醫學診療等所需新型電工裝備的研制提供理論依據和技術支撐。