以電為中心、全球配置的能源發(fā)展格局，決定了電網(wǎng)技術(shù)在未來能源發(fā)展中的關鍵性作用，需要不斷提高電網(wǎng)輸送能力、配置能力和經(jīng)濟性，重點圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，加快堅強智能電網(wǎng)技術(shù)全面創(chuàng)新，主要領域包括特高壓輸電技術(shù)和裝備、海底電纜技術(shù)、超導輸電技術(shù)、直流電網(wǎng)技術(shù)、微電網(wǎng)技術(shù)和大電網(wǎng)運行控制技術(shù)等。這些技術(shù)突破是構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎。
特高壓輸電技術(shù)和裝備
近年來，中國特高壓輸電技術(shù)發(fā)展很快，輸電距離從幾百千米提升到幾千千米，單回線路輸電容量增加到800萬千瓦。未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)將以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，實現(xiàn)全球清潔能源的大規(guī)模、大范圍配置。
特高壓有三個發(fā)展趨勢：進一步提升特高壓輸電容量和距離，研制高可靠性的換流變壓器、換流閥、套管、直流濾波器等關鍵設備，研制適應極熱極寒地區(qū)的特高壓輸電設備。目前，1000千伏特高壓的輸電成本只有500千伏超高壓輸電成本的72%左右。隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設，特高壓設備實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)后，輸電成本將進一步降低。
海底電纜技術(shù)
海底電纜技術(shù)是實現(xiàn)跨洲聯(lián)網(wǎng)、構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)必不可少的關鍵技術(shù)。絕緣技術(shù)是海底電纜技術(shù)突破的重點。目前海底電纜絕緣形式有浸漬紙包電纜、自容式充油電纜、擠壓式絕緣電纜、充氣式絕緣電纜。
高電壓、長距離、大容量海底電纜是未來發(fā)展的主要技術(shù)方向。目前，應用較為普遍的是交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，最高電壓等級為交流500千伏、直流±320千伏。未來交流1000千伏、直流±800千伏、距離長于100千米的特高壓電力電纜研制成功后，可以用于跨海峽電網(wǎng)互聯(lián)，以及深海地區(qū)海上風電和海洋能發(fā)電基地電力送出。
超導輸電技術(shù)
超導輸電技術(shù)是采用具有高電流密度的超導材料作為導體的輸電技術(shù)，當處于超導態(tài)時，導體的直流電阻基本為零，幾乎沒有熱損耗。超導輸電線路的傳輸容量可以達到同電壓等級交流線路輸電容量的3～5倍、直流輸電容量的10倍。目前在研究狀態(tài)的最長超導輸電線路在荷蘭阿姆斯特丹，電纜設計總長6000米。中國超導技術(shù)已經(jīng)取得重要突破，超導臨界溫度已經(jīng)提高到-120℃（即153開）左右。
高溫超導體一般為陶瓷材料，延展性差，無法制成長距離輸電線。要實現(xiàn)長距離、大容量輸電，必須在高溫超導材料方面實現(xiàn)重大突破。
直流電網(wǎng)技術(shù)
與傳統(tǒng)的直流輸電系統(tǒng)相比，直流電網(wǎng)可以提供更高的供電可靠性和設備的冗余性，適應性更強的供電模式，靈活和安全的潮流控制。直流電網(wǎng)在大規(guī)模清潔能源發(fā)電和分布式電源接入、海洋群島供電、海上風電場群集送出、新型城市電網(wǎng)構(gòu)建等方面，具有更高的經(jīng)濟性和安全性。
未來構(gòu)建直流電網(wǎng)，需要在直流電網(wǎng)拓撲與網(wǎng)架構(gòu)建基礎理論、直流電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)特性及與交流電網(wǎng)相互作用機理、直流電網(wǎng)動態(tài)特性及安全性評價基礎理論、直流電網(wǎng)故障保護與網(wǎng)絡重構(gòu)方法、直流電網(wǎng)運行可靠性基礎理論與評估方法等方面進行基礎研究。
微電網(wǎng)技術(shù)
微電網(wǎng)技術(shù)是對分布式供能系統(tǒng)和用電負荷的局域管理技術(shù)。目前，國內(nèi)外微電網(wǎng)還處于試驗示范階段，尚未實現(xiàn)商業(yè)化運行。中國已建和在建微電網(wǎng)試點工程有14個。
微電網(wǎng)運行控制目前主要集中在對簡單形態(tài)的交流型微電網(wǎng)的研究，未來需要在復雜形態(tài)的交直流混合微電網(wǎng)、冷熱電聯(lián)供微電網(wǎng)、多微電網(wǎng)并列運行控制技術(shù)，以及微電網(wǎng)與大電網(wǎng)協(xié)調(diào)運行等領域深入研究，推動微電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新，更好地融入各國泛在智能電網(wǎng)。
大電網(wǎng)運行控制技術(shù)
特大型交直流混合電網(wǎng)（簡稱大電網(wǎng)）是電力規(guī)模化集中匯集、遠距離跨洲傳輸、大范圍靈活配置的重要基礎平臺，具有接入電源類型多元、設備類型多樣、地域覆蓋廣泛等結(jié)構(gòu)特征，以及輸送容量大、潮流波動頻繁、受擾行為復雜等運行特性。大電網(wǎng)運行控制技術(shù)是構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)、保障安全穩(wěn)定運行的關鍵。未來有三個發(fā)展方向：大電網(wǎng)安全穩(wěn)定機理、特性和分析技術(shù)；實時/超實時仿真和決策技術(shù)，評估當前系統(tǒng)的安全水平，給出預防控制策略，輔助調(diào)度人員調(diào)整運行方式，提高電網(wǎng)安全運行水平；電網(wǎng)故障診斷、恢復及自動重構(gòu)技術(shù)。
