碳化硅技术引领输电系统变革
——“高压大功率碳化硅材料、器件及其在电力电子变压器中的应用示范”项目简介
第三代半导体器件代表了未来高压电力电子器件发展方向，在全球掀起了竞争热潮，其中，碳化硅（SiC）电力电子器件具有高电压、大电流、快速开关、低损耗等独特优势，对未来电网形态和能源战略调整将产生重大影响。
传统电网正向以电力电子技术广泛应用为代表的智能电网方向发展，其智能、灵活、互动、兼容、高效等功能实现依赖于电网设备的智能化水平。其中，柔性变电站柔性可控、智能调控，融合电力电子、控制保护、信息通信以及先进计算技术，实现电气隔离、电压变换、一次设备与控制保护系统融合、电能质量协调、分布式能源即插即用等多种功能的集成与优化。电力电子变压器是柔性变电站中的核心设备，除了具有传统变压器的电气隔离、电压等级变换功能，还可以实现进出潮流柔性可控的能源路由功能、有功和无功复合支撑的虚拟同步发电机功能，对电能质量进行隔离。
基于硅IGBT的电力电子变压器在小功率领域实现了部分应用，但是由于损耗大、体积大，在高压大功率的输电领域尚无法应用。基于碳化硅器件的电力电子变压器处理电压可以达到原来的10倍，功率增加5倍，体积与重量减小40%以上，损耗降低60%，从技术角度解决实用化问题。
全球能源互联网研究院承担的国家重点研发计划项目《高压大功率碳化硅材料、器件及其在电力电子变压器中的应用示范》，联合国内优势单位，计划研制国际先进水平的6500V/25A碳化硅MOSFET芯片、6500V/400A全碳化硅模块，研制全碳化硅电力电子变压器，并首次实现35KV/5MVA柔性变电站中的示范应用，材料—器件—封装—装备应用全产业链协同发展，实现我国电力电子器件及输电装备领域的原始创新。
碳化硅制备技术日益成熟、产业规模迅速扩大，成本降幅每年达到20%左右，目前，基于1200V碳化硅二极管的光伏逆变器成本已经与传统逆变器相当，预期4~5年之后，本项目研制的高压碳化硅器件成本将会下降到产业可以接受的水平。届时，碳化硅器件规模应用于固态断路器、换流阀、有源滤波等已有装备，大幅减小体积、降低损耗、提高转换效率，或者开发新装备，支撑更高电压、更大输送容量的柔性直流输电、灵活交流输电等输变电技术，为实现坚强智能电网、加速我国能源战略转型提供核心元器件及关键装备支撑。
同时，基于碳化硅电力电子技术的柔性直流输电技术的将会有更高的输电电压、输送容量，满足全球能源互联网的超高电压、超长距离输电重大需求，有效配合“一带一路”战略。
电力光纤到户助力“宽带中国”建设
——“电力光纤到户关键技术研究与示范”项目简介
近日，国家重点研发计划“智能电网技术与装备”重点专项2016年项目陆续完成项目评审，即将进入实施阶段。其中，由国网辽宁省电力有限公司牵头的项目团队，成为由专业机构评出的“电力光纤到户关键技术研究与示范”项目研究团队，并获得国家科技专项资金支持。
政策引领，挑战与机遇并存。随着国家一系列政策的出台，国务院做出了加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合的重大部署。能源和信息作为服务社会公众的重要内容，电力光纤到户示范工程将实现两者的同步传输，有效整合企业和社会的通信信息资源，打造开放的新型公共服务基础平台。
面对新形势和新挑战，“电力光纤到户关键技术研究与示范”项目将按照“中国制造2025”和“互联网+”行动计划等相关政策的要求，开展光纤复合低压电缆（OPLC）成套和电力光纤到户关键技术的研究，利用电力通道资源，实现电网和通信网基础设施深度融合，满足能源互联网信息通信需求。
产业升级，科研与示范先行。随着信息通信产业的升级和广泛应用，已经逐渐带动各行各业飞速发展。电力光纤到户作为优质的网络资源，能更好的适应未来多样化信息服务的需要，满足用户多元化的信息服务需求，具有广阔的应用空间。“电力光纤到户关键技术研究与示范”项目团队具有强大的技术攻关能力，团队由产学研用各个环节的优势单位组成。该项目将以建设T级电力光纤到户系统为目标，开展自主创新研究，研制1000Gbps高速接入系统，揭示热场环境OPLC中光纤衰减变化机理，研制高速虚拟化PON系统，制定电力光纤到户系列标准，创建国内首套T级电力光纤到户系统，建设示范应用工程，为电力光纤到户规模化应用奠定坚实基础，形成可复制、可推广的电力光纤到户整体解决方案。
效益提升，企业与社会共赢。电力光纤到户采用OPLC作为传输介质，充分利用电力通道资源，对比传统的光纤到户建设，节省工程投资约11.6%，避免资源重复建设与浪费，提高社会整体资源利用率，实现节能减排。在节约社会资源、降低建设成本及提高运营效率方面优势明显。
“电力光纤到户关键技术研究与示范”项目的落地，将强力支撑智能电网建设，有力推动“互联网+智慧能源”的资源整合和应用创新，优化城市信息通道资源，创新城市管理模式，实现“宽带中国”、“互联网+”国家发展战略，奠定我国在电力光纤到户领域的国际引领地位，同时带来巨大的经济和社会效益。
共建新能源汽车发展命运共同体
——“电动汽车基础设施运行安全与互联互通技术”项目简介
近年来，我国电动汽车及其基础设施呈现爆发式增长，产业发展进入快车道。然而一直困扰该行业的运行安全与互联互通问题，也越来越突出。例如：在安全运行方面，国内纯电动汽车仅自燃事件就达到24例，运行安全问题严重大规模集中充电导致停电的供电安全问题严重；在互联互通方面，中国电力企业联合会组织的接口一致性测试通过比例直流不足10%，目前全国不同运营商的充电网络间互联互通尚未开展，导致跨区域、跨平台充电困难；电动汽车与智能电网、分布式能源深度融合的实用案例也未开展。因此本项目研究对我国电动汽车大规模发展具有重大战略意义。
2016年国家科技部会同有关部门启动了国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项，在第六个技术方向“纯电动力系统”中设置了本专项唯一一个充电设施项目，旨在解决电动汽车充电安全尤其是充电自燃事故以及电动汽车互联互通的关键问题。国电南瑞科技股份有限公司牵头团队在20余家申报竞争团队中以综合总分第一成功申报。
项目团队对指南内容进行了认真分析，紧密围绕安全运行、互联互通两个方面拟定了相对解耦的6个子课题。从理论层面上构建电池、充电与供电一体化安全防护体系；从标准层面上制定一体化安全防护和互联互通技术规范及相关标准；从应用层面上开发电动汽车充电设施互联互通平台，并在此平台基础上开发部署“电动汽车与智能电网、分布式能源融合系统”和“电动汽车一体化安全预警与智能保护控制系统”；从示范层面上建立覆盖长三角区域的电动汽车与智能电网融合及互联互通综合示范工程，并验证研究成果的正确性。通过本项目的研究将为我国电动汽车充电一体化安全防护以及充电设施的互联互通建立坚实的理论支撑和技术支持，有效推动我国电动汽车的健康快速发展。
本项目研究团队由国电南瑞科技股份有限公司（牵头）、清华大学、中国科学院电工研究所、比亚迪汽车工业有限公司等15家单位组成，研究团队涵盖了电动汽车、充电设施及智能电网等相关技术专业的产/学/研/用领域。
本项目通过跨界融合电动汽车、充电设施、智能电网、分布式能源、互联网+等技术，将显著提升电动汽车基础设施安全性和使用方便性，加快电动汽车产业发展。通过建立电动汽车基础设施互联互通数据平台，全力支撑我国电动汽车及基础设施发展与运营保障，并推动“互联网+电动汽车”商业模式的创新。
