动力与电气工程学科发展研究报告~.doc

动力与电气工程学科发展研究报告2009~2010（简本） 2010年04月03日 动力与电气工程学科是研究和解决电能的生产、传输、分配与控制的科学机理、关键技术、工程方法和技术途径的学科。进入21世纪以来，随着我国经济的快速发展导致对能源需求的进一步增长、世界能源正在向可持续的能源生产与消费的方向发展以及地球生态环境形势的日益严峻，动力与电气学科的发展面临前所未有的机遇和挑战。一、本学科国内外发展现状　　（一）清洁高效燃煤发电及先进环保技术　　研究和发展清洁高效燃煤发电及先进环保技术，对于我国可持续发展和应对全球气候变化具有十分重大的意义。我国掌握了600 MW超临界机组的设计制造技术，已有制造1000 MW超超临界发电机组的业绩和能力并有初步的设计能力；已掌握300 MW循环流化床锅炉的设计制造技术，且已接近世界先进水平；能设计制造600 MW等级的热电联产和空冷机组；正在建设具有自主知识产权的气化工艺和自主设计的250 MW IGCC发电机组；研究了多种富氧燃烧技术并在小型装置上进行了实验；在大规模利用生物质发电方面进行了有益的探索（如在大机组上生物质和煤混烧）；掌握了电除尘、布袋除尘，以及电袋复合除尘技术设备设计制造能力，并接近国际先进水平；掌握了石灰石—石膏湿法、循环流化床半干法、氨法、海水法以及活性焦（炭）法等脱硫技术的设计制造能力，循环流化床半干法烟气脱硫技术已达到国际先进水平；掌握了SCR脱硝催化剂设计制造技术；利多种污染物联合控制技术进行了大量工程应用；在烟气中CO2的捕集、合成共聚物等再利用技术方面也取得了突破，并建立了示范工程。　　（二）智能电网的概念、功能构建　　研究智能电网的概念、功能，构建符合我国国情的智能电网，对于指导和规划我国电网的未来发展具有重要的意义。智能电网可定义为：将先进的传感测量技术、先进的信息技术、先进的通信技术、先进的分析决策技术和自动控制技术与输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网。主要具有自愈、兼容、经济、集成、互动、优化等特征。　　其技术主要发展方向包括：先进的相量测量和广域测量系统；先进的动态、可视化电网调度自动化与高级配电运行自动化；用于输电、配电网的智能化网络元件和设备及智能化变电站；分布式电源和微电网运行；储能技术；基于状态和可靠性水平的设备维护检修；信息和通信技术（信息集成和共享）等。　　（三）现代输变电新技术　　深入研究现代输变电新技术，对于提高电力系统运行稳定可靠性、促进社会发展和经济建设具有积极的作用。2009年1月6日，1000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程顺利完成168小时试运行，投入商业运行，这是目前世界上在运行电压等级最高的输变电工程。2009年底，±800 kV云南小湾—广州特高压直流输电工程成功送电；向家坝—上海±800 kV特高压直流示范工程全线带电成功。这是世界上输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进、电压等级最高的直流输电工程，标志着我国直流输电技术、装备制造以及电网建设管理进入了世界领先行列。　　电力电子装置在实际工程中得到应用。我国已在6座500kV变电站成功投运容量为105~170 Mvar的SVC装置。2004年，我国第一个国产化可控串补工程(TCSC——甘肃碧口至成县220 kV可控串补投运。　　我国电网调度自动化领域的国产EMS应用软件在采用国际标准、实现不同系统平台的信息交换和互操作等方面已进入国际先进行列，率先实现了国际领先的“图模库一体化”建模技术。　　我国在数字化变电站设备领域的研究取得了长足进展。110 kV及以下的数字化变电站技术已经基本成熟，220 kV数字化变电站技术正在试点过程中。　　（四）可再生能源利用技术　　高度重视可再生能源利用技术的基础研究，以传统优势学科为基础，重点发展新能源与可再生能源学科。我国目前风资源评估研究大都依靠购买国外商业软件，正在积极开展反映我国地形特点的风场模拟计算流体力学研究，争取自主开发有中国风场特色的风资源评估技术。目前我国风电机组机组性能达到国际水平，成本降低，具有竞争优势的特点，但是不掌握核心技术。我国的风电具有大规模集中开发、远离负荷中心的特点，需开展超大规模风电输电模式的研究。在风力发电检测认证及标准方面，国内已经完成了风电机组控制系统、变流器相关国家标准。　　太阳能光伏发电应用范围不断扩大，系统集成技术不断提高，从小型独立光伏电站和通信系统，发展到与建筑结合的光伏发电系统、大型并网光伏电站和光伏微网系统。　　太阳能热发电具有技术相对成熟、发电成本低及对电网冲击小等优点。我国太阳能热发电还处于技术研发阶段，第一座并网示范电站将于2010年底建设完成。建立国家级实验平台，集成全国优势力量，对太阳能发