科技部對“十四五”國家重點研發(fā)計劃“儲能與智能電網(wǎng)技術(shù)”等18個重點專項2021年度項目申報指南“征求意見。

“儲能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點專項目標(biāo)通過儲能與智能電網(wǎng)基礎(chǔ)科學(xué)和共性關(guān)鍵技術(shù)研究布局，推動具有重大影響原始創(chuàng)新科技成果的產(chǎn)生，著力突破共性關(guān)鍵技術(shù)，促進科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，推動我國能源轉(zhuǎn)型整體目標(biāo)實現(xiàn)，為實現(xiàn)2030 年“碳達峰”和2060 年“碳中和”戰(zhàn)略目標(biāo)提供堅實的技術(shù)支撐。

2021 年度指南擬圍繞中長時間尺度儲能技術(shù)、短時高頻儲能技術(shù)、高比例可再生能源主動支撐技術(shù)、特大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全高效運行技術(shù)、多元用戶供需互動用電與能效提升技術(shù)、基礎(chǔ)支撐技術(shù)6 個技術(shù)方向，啟動21 個指南任務(wù)。

其中涉及儲能細分任務(wù)八項，包括吉瓦時級鋰離子電池儲能系統(tǒng)技術(shù)、兆瓦時級本質(zhì)安全固態(tài)鋰離子儲能電池技術(shù)、金屬硫基儲能電池(基礎(chǔ)研究類)、低成本混合型超級電容器關(guān)鍵技術(shù)、規(guī)�；瘍δ芟到y(tǒng)集群智能協(xié)同控制關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用（共性關(guān)鍵技術(shù)類）、儲能電池加速老化分析和壽命預(yù)測技術(shù)、儲能鋰離子電池智能傳感技術(shù)(基礎(chǔ)研究類)和鋰離子電池儲能系統(tǒng)全壽命周期應(yīng)用安全技術(shù)。

國家重點研發(fā)計劃啟動實施“儲能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點專項。本重點專項總體目標(biāo)是：通過儲能與智能電網(wǎng)基礎(chǔ)科學(xué)和共性關(guān)鍵技術(shù)研究的布局，推動具有重大影響的原始創(chuàng)新科技成果的產(chǎn)生，著力突破共性關(guān)鍵技術(shù)，增強創(chuàng)新能力建設(shè)，促進科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，從而保證未來高比例可再生能源發(fā)電格局下電力供應(yīng)的安全可靠性、環(huán)境友好性、經(jīng)濟性和可持續(xù)發(fā)展能力，推動我國能源轉(zhuǎn)型整體目標(biāo)的實現(xiàn)，為實現(xiàn)2030年“碳達峰”和2060年“碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)，提供堅實的技術(shù)支撐。

根據(jù)本重點專項工作部署，現(xiàn)提出2021年度項目申報指南建議。2021年度指南部署堅持問題導(dǎo)向、分步實施、重點突出的原則，擬圍繞中長時間尺度儲能技術(shù)、短時高頻儲能技術(shù)、高比例可再生能源主動支撐技術(shù)、特大型交直流混聯(lián)電網(wǎng)安全高效運行技術(shù)、多元用戶供需互動用電與能效提升技術(shù)、基礎(chǔ)支撐技術(shù)6個技術(shù)方向，啟動21個指南任務(wù)。

聯(lián)系方式：

1.1 吉瓦時級鋰離子電池儲能系統(tǒng)技術(shù)

研究內(nèi)容：針對高比例可再生能源并網(wǎng)消納及電力供應(yīng)峰谷差加劇問題，研究適用于吉瓦時級應(yīng)用的新型鋰離子電池規(guī)模儲能技術(shù)，具體包括：研究低鋰離子消耗、高能量效率的電化學(xué)體系，開發(fā)寬溫區(qū)、超長壽命、高能量轉(zhuǎn)換效率、低成本新型鋰離子儲能電池；高電壓電池系統(tǒng)集成技術(shù)；系統(tǒng)級消防安全及高效液冷熱管理與消防耦合的技術(shù)；吉瓦時級鋰電儲能系統(tǒng)集成技術(shù)及智能管理系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：鋰離子電池循環(huán)壽命≥15000次（0.5倍額定充電功率/0.5倍額定放電功率，25℃，100%放電深度（DOD）），支持兩小時以上儲能，電池系統(tǒng)電壓≥1500伏，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率≥90%（含運行功耗），額定功率≥1倍充放電額定功率，1分鐘持續(xù)峰值功率≥2倍充放電額定功率，預(yù)期服役壽命≥25年，系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模≥1吉瓦時，等效度電成本≤0.1元/千瓦時。

1.2 兆瓦時級本質(zhì)安全固態(tài)鋰離子儲能電池技術(shù)

研究內(nèi)容：針對包括可再生能源接入等各類中長時間尺度的儲能需求，研究具有高安全長壽命的固態(tài)鋰離子儲能電池技術(shù)，具體包括開發(fā)全壽命周期具有低電阻和高穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)膜與電極材料；本質(zhì)安全、長壽命、低內(nèi)阻的界面與電極結(jié)構(gòu)及儲能型固態(tài)鋰離子電池電芯開發(fā)；適應(yīng)全氣侯域應(yīng)用、具有高成組效率、高可靠性的模組、系統(tǒng)和儲能電站設(shè)計；固態(tài)儲能鋰離子電池的失效分析、在線檢測、狀態(tài)預(yù)測和預(yù)警以及熱失控行為研究。

考核指標(biāo)：揭示離子在復(fù)合固態(tài)體系中的高速傳輸機制，了解固態(tài)電池的熱失控、結(jié)構(gòu)演化與壽命衰減行為，突破儲能型固態(tài)電池的關(guān)鍵材料、電芯設(shè)計與系統(tǒng)設(shè)計，濫用下系統(tǒng)不發(fā)生熱失控。電池單體循環(huán)壽命≥15000次，單體成本≤0.35元/瓦時；研制10兆瓦時級固態(tài)儲能鋰離子電池系統(tǒng)，系統(tǒng)循環(huán)性≥12000次，環(huán)境適應(yīng)溫度-40℃至60℃，支持2小時以上儲能，同時支持5C倍率放電，響應(yīng)速度≤200毫秒，綜合能量效率≥90%，等效度電成本≤0.2元/千瓦時。

1.3 金屬硫基儲能電池

研究內(nèi)容：針對中短時長大規(guī)模儲能發(fā)展對于降低成本、減少資源依賴的需求，研究基于鋰/鈉等金屬負(fù)極和含硫正極的本質(zhì)安全、低成本和長壽命金屬硫基儲能電池。具體包括：高比容量、高面容量金屬或合金負(fù)極、含硫正極、本質(zhì)安全電解液或固態(tài)電解質(zhì)、多功能隔膜與粘結(jié)劑等關(guān)鍵材料的設(shè)計與低成本規(guī)�；�制備技術(shù)；力、電、熱耦合條件下金屬硫基儲能電池界面反應(yīng)熱力學(xué)、動力學(xué)、穩(wěn)定性行為研究；電池電芯、模組、系統(tǒng)的模擬仿真、原位與非原位表征以及失效機制分析；長壽命電池的電芯、模組、系統(tǒng)的設(shè)計、研制、智能管理控制、環(huán)境適應(yīng)性和安全性的評測和改進技術(shù)。

考核指標(biāo)：金屬硫基儲能電池單體在充放電倍率≥0.5C和放電深度80%DOD條件下循環(huán)壽命≥15000次；研制出100千瓦時級金屬硫基儲能電池系統(tǒng)，系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率≥80%，循環(huán)壽命≥12000次，-20℃工作環(huán)境下放電容量保持率≥80%，月自放電≤1.0%，系統(tǒng)成本≤0.6元/瓦時，安全性達到儲能國標(biāo)要求。

2.1 低成本混合型超級電容器關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對負(fù)荷跟蹤、系統(tǒng)調(diào)頻、無功支持及機械能回收等分鐘級功率補充等應(yīng)用需求，研究開發(fā)兼具高能量、高功率和長壽命的低成本儲能器件，具體包括：混合型超級電容器材料體系、復(fù)合電極及器件的優(yōu)化設(shè)計和關(guān)鍵材料國產(chǎn)化；“能量-功率-壽命”和“熱-電-壽命”的耦合模型及壽命衰減機制的模擬仿真和試驗驗證；兆瓦級儲能系統(tǒng)集成技術(shù)；不同應(yīng)用場景混合型超級電容器系統(tǒng)服役的失效機理和改性。

考核指標(biāo)：單體能量≥15瓦時，比能量≥70瓦時/千克，10秒充/放電比功率≥10千瓦/千克，實測最大比功率≥30千瓦/千克；80%DOD循環(huán)壽命≥20萬次，-40℃&5C放電容量保持率≥60%，安全性滿足標(biāo)準(zhǔn)；儲能系統(tǒng)≥200千瓦時，功率響應(yīng)≥1兆瓦，最優(yōu)充/放電能效≥95%；15分鐘級儲能工況系統(tǒng)成本≤1元/瓦，1分鐘級儲能工況系統(tǒng)成本≤0.4元/瓦。

3.1 光伏/風(fēng)電場站暫態(tài)頻率電壓主動快速支撐技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對提高光伏/風(fēng)電高占比電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定、性和消納能力的迫切需求，研究光伏/風(fēng)電場站對電力系統(tǒng)暫態(tài)頻率電壓的主動支撐技術(shù)，具體包括：光伏/風(fēng)電場站實時調(diào)節(jié)能力動態(tài)評估技術(shù)；適應(yīng)可再生能源資源特性的光伏/風(fēng)電場站快速頻率響應(yīng)及支撐技術(shù)；光伏/風(fēng)電場站多無功源協(xié)同暫態(tài)電壓控制技術(shù)；光伏/風(fēng)電場站暫態(tài)支撐多級協(xié)同優(yōu)化技術(shù)；光伏/風(fēng)電場站主動支撐控制系統(tǒng)研制開發(fā)。

考核指標(biāo)：光伏/風(fēng)電場站控制系統(tǒng)具備場站調(diào)節(jié)能力動態(tài)評估和暫態(tài)主動支撐功能，暫態(tài)電壓控制響應(yīng)時間不大于50毫秒，無功調(diào)節(jié)能力不小于場站額定容量20%；快速頻率控制響應(yīng)時間不大于200毫秒；有功控制響應(yīng)時間不大于100毫秒；在可用有功出力范圍內(nèi)上調(diào)幅度不小于10%、下調(diào)幅度不小于20%場站額定容量；控制系統(tǒng)可接入發(fā)電單元數(shù)量不小于200臺，在裝機容量不小于100兆瓦的光伏電站或風(fēng)電場驗證。

3.2 柔性直流海上換流平臺輕型化關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對遠海風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)和輸送的需求，研究高壓大容量柔性直流海上換流平臺的輕型化技術(shù)，具體包括：海上風(fēng)電直流輸電系統(tǒng)拓?fù)浼斑^電壓與絕緣配合方法；柔性直流換流閥輕型化設(shè)計及抗震技術(shù)；高壓直流氣體絕緣開關(guān)（GIS）關(guān)鍵技術(shù)及樣機研制；換流平臺與電氣主設(shè)備的緊湊化協(xié)同設(shè)計技術(shù)；1000兆瓦柔性直流輕型化換流平臺工程方案典型設(shè)計。

考核指標(biāo)：提出柔性直流輸電技術(shù)在海上風(fēng)電送出并網(wǎng)中的適用范圍；針對海上風(fēng)電送出1000兆瓦柔性直流輕型、化換流平臺，提出換流閥緊湊化設(shè)計方法，體積和重量比陸上用同參數(shù)設(shè)備減小30%；直流GIS樣機額定電壓不小于±320千伏，操作沖擊過電壓耐受水平不小于850千伏，雷電沖擊過電壓耐受水平不小于950千伏，體積較敞開式空氣絕緣布置減小60%以上；平臺設(shè)計重量不超過1.2萬噸（不含平臺樁基結(jié)構(gòu)）。

3.3 規(guī)�；瘍δ芟到y(tǒng)集群智能協(xié)同控制關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對雙碳目標(biāo)場景下電力系統(tǒng)儲能應(yīng)用場景，研究規(guī)�；瘍δ芟到y(tǒng)集群智能協(xié)同控制關(guān)鍵技術(shù)，具體包括：研究兼顧靈活性、安全性和經(jīng)濟性約束的電力系統(tǒng)儲能優(yōu)化智能配置技術(shù)；研究規(guī)�；瘍δ芟到y(tǒng)特性及其與風(fēng)、光、水、火等電源聯(lián)合優(yōu)化運行技術(shù)和穩(wěn)定支撐技術(shù)；研究規(guī)�；瘍δ芟到y(tǒng)電網(wǎng)主動支撐能力和評估指標(biāo)；研究多場景下儲能參與調(diào)峰、調(diào)頻和緊急功率支撐等電力輔助服務(wù)的成本和價值評價方法；研究規(guī)�；瘍δ苤�撐新能源特高壓外送技術(shù)。

考核指標(biāo)：研究提出規(guī)�；瘍δ芗�群智能協(xié)同控制策略；建立規(guī)�；瘍δ芟到y(tǒng)電網(wǎng)主動支撐能力評價指標(biāo)體系；形成規(guī)�；瘍δ芘渲煤驼{(diào)度運行導(dǎo)則（標(biāo)準(zhǔn)）；研發(fā)規(guī)�；瘍δ芗�群智能協(xié)同控制平臺，具備規(guī)�；瘍δ芘c多類型電源聯(lián)合優(yōu)化運行、協(xié)同穩(wěn)定支撐、支撐清潔能源特高壓外送和輔助服務(wù)邊際成本量化分析等功能，支持集群儲能容量規(guī)模不小于1吉瓦/2吉瓦時。

04

4.1 響應(yīng)驅(qū)動的大電網(wǎng)穩(wěn)定性智能增強分析與控制技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對現(xiàn)有安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)無法有效保障復(fù)雜非預(yù)想故障情況下電網(wǎng)安全運行的問題，研究響應(yīng)驅(qū)動的大電網(wǎng)智能增強穩(wěn)定分析與控制技術(shù)，具體包括：含高比例可再生能源的交直流混聯(lián)電網(wǎng)受擾后電氣量的時空分布特性和穩(wěn)定特性；關(guān)鍵響應(yīng)特征提取及穩(wěn)定性判別技術(shù)；提升響應(yīng)驅(qū)動穩(wěn)定性判別可信度的混合增強智能分析技術(shù)；非預(yù)案式的電力系統(tǒng)自主協(xié)同穩(wěn)定控制技術(shù)；研發(fā)響應(yīng)驅(qū)動的大電網(wǎng)穩(wěn)定性混合智能增強分析與控制系統(tǒng)。

考核指標(biāo)：研發(fā)穩(wěn)定性混合智能增強分析與控制系統(tǒng)，與至少含30臺同步電源、15個風(fēng)/光可再生能源場站、3回直流和1萬三相節(jié)點規(guī)模電網(wǎng)的全電磁暫態(tài)仿真結(jié)論進行對比測試，其中運行方式不少于10套典型方式及連續(xù)30天峰谷平實際方式，故障集覆蓋范圍不小于50%的500千伏及以上交直流線路，穩(wěn)定判別方法對失穩(wěn)樣本的正確識別率達到100%，對穩(wěn)定樣本的誤報率小于5%，單次判斷時間小于150毫秒。

4.2 多饋入高壓直流輸電系統(tǒng)換相失敗防御技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對多饋入直流系統(tǒng)發(fā)生換相失敗后，可能導(dǎo)致連鎖故障并嚴(yán)重影響電網(wǎng)穩(wěn)定的問題，研究多饋入直流換相失敗的多層級綜合防御技術(shù)，具體包括：多饋入直流系統(tǒng)換相失敗及其與電網(wǎng)相互作用機理；考慮交直流混聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定約束的換相失敗防御方法；可防御換相失敗的新型直流換流器樣機研制及等效試驗技術(shù)；多饋入直流系統(tǒng)數(shù)字物理仿真平臺技術(shù)；防御換相失敗的直流輸電系統(tǒng)設(shè)計及控制保護技術(shù)。

考核指標(biāo)：提出抵御換相失敗的多層級綜合防治方法，可使多饋入直流系統(tǒng)發(fā)生連續(xù)換相失敗的概率降低80%以上；針對新建及在運直流工程分別提出可防御換相失敗的新型換流器拓?fù)�；研制抵御換相失敗的換流閥及閥控樣機，換流閥額定電流不低于5千安；建成包含至少5條直流系統(tǒng)詳細模型的數(shù)字物理仿真平臺；完成至少一種新型換流器在±800千伏/5千安的受端換流站應(yīng)用。

4.3 ±800千伏換流變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)技術(shù)及裝備（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對±800千伏換流變壓器用有載分接開關(guān)國產(chǎn)化重大應(yīng)用需求，研究有載分接開關(guān)材料基礎(chǔ)理論、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝制造等核心技術(shù)，具體包括：±800千伏換流變壓器有載分接開關(guān)運行應(yīng)力條件及復(fù)雜工況影響機理；有載分接開關(guān)故障失效機理與防御技術(shù)；有載分接開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計及多場耦合仿真技術(shù)；有載分接開關(guān)原材料及組部件設(shè)計選型與性能驗證；±800千伏換流變壓器用有載分接開關(guān)樣機研制與性能試驗關(guān)鍵技術(shù)。

考核指標(biāo)：研制±800千伏換流變壓器有載分接開關(guān)樣機，額定級容量6000千伏安，額定級電壓6千伏，最大額定通流1.5千安；電氣壽命不小于30萬次，機械壽命不小于150萬次；耐受短路電流能力（峰值/有效值/時間）不小于51千安/20千安/3秒；滿足6千伏/2千安和4千伏/3千安各開斷100次；諧波切換能力滿足額定電流諧波條件下（相關(guān)性不低于85%）切換1萬次；暫態(tài)過電壓條件下（中心頻率不小于5千赫茲、峰值倍數(shù)不小于1.6）具備切換1千次的能力。

4.4 基于自主芯片的變電站高可靠性保護與監(jiān)控技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對變電站保護與監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件自主可控程度低、站內(nèi)設(shè)備監(jiān)控水平亟待提升等問題，研究全面采用自主芯片及操作系統(tǒng)的高性能保護及監(jiān)控技術(shù)，具體包括：安全、集約、協(xié)同、兼容的變電站保護與監(jiān)控體系架構(gòu)；基于自主芯片的硬件架構(gòu)及內(nèi)生安全的設(shè)備研制；全過程實時數(shù)據(jù)高精度統(tǒng)一采集及高效安全傳輸技術(shù)；保護系統(tǒng)采、傳、算、控、監(jiān)全環(huán)節(jié)整體可靠性提升技術(shù)；基于國產(chǎn)操作系統(tǒng)的主輔設(shè)備全景監(jiān)控預(yù)警技術(shù)與多級協(xié)同的系統(tǒng)開發(fā)。

考核指標(biāo)：提出高可靠性變電站保護與監(jiān)控系統(tǒng)整體架構(gòu)，研制基于全國產(chǎn)化軟硬件的35千伏～500千伏電壓等級變電站保護設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)樣機，并通過工程驗證，保護設(shè)備可耐受電磁干擾性能不低于標(biāo)準(zhǔn)要求（在A級快速瞬變、雷電波4千伏沖擊干擾下保護動作值誤差不超過5%），監(jiān)控系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)容量不低于10萬點，單節(jié)點實時計算能力不低于20萬次/秒，支持模擬量、累積量、同步相量、故障錄波、報文、模型、圖形和報告等多類型數(shù)據(jù)。

4.5 柔性低頻輸電關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對中、遠距離海上風(fēng)電高效匯集送出的迫切需求，研究新型柔性低頻交流輸電系統(tǒng)構(gòu)建與核心裝備技術(shù)，具體包括：低頻輸電頻率對輸電系統(tǒng)和設(shè)備特性的影響規(guī)律；低頻輸電系統(tǒng)構(gòu)建方案及系統(tǒng)控制保護技術(shù)；大容量交交換流拓?fù)浼爱愵l能量交互控制技術(shù)；計及各級換流器暫態(tài)特性的低頻輸系統(tǒng)過電壓特性和設(shè)備絕緣配合；低頻輸電系統(tǒng)短路開斷技術(shù)及斷路器等核心裝備樣機研制與試驗檢測技術(shù)。

考核指標(biāo)：提出海上風(fēng)電柔性低頻匯集送出系統(tǒng)典型方案及抑制過電壓用避雷器配置和高鹽霧環(huán)境下外絕緣配合方案，研制柔性低頻交流輸電核心裝備并完成工程驗證：交交換流器樣機容量不低于220千伏等級/100兆伏安，效率不低于98%，頻率變換比不小于2；斷路器樣機額定電壓/電流不小于250千伏/3150安，額定短路開斷電流不小于50千安；線路快速保護裝置故障檢測時間不超過3毫秒。

5.1 規(guī)模化靈活資源虛擬電廠聚合互動調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對大規(guī)模分布式資源參與電網(wǎng)互動調(diào)節(jié)的重大應(yīng)用需求，研究規(guī)模化靈活資源虛擬電廠聚合互動調(diào)控技術(shù)，具體包括：虛擬電廠分層分區(qū)動態(tài)構(gòu)建、響應(yīng)能力量化分析技術(shù)；虛擬電廠通信網(wǎng)絡(luò)調(diào)度及業(yè)務(wù)承載時延控制技術(shù)；海量異構(gòu)終端實時安全接入及用戶隱私數(shù)據(jù)保護技術(shù)；基于區(qū)塊鏈的分布式可信交易技術(shù)；虛擬電廠分布式協(xié)同互動運行控制技術(shù)。

考核指標(biāo)：研發(fā)“云邊協(xié)同+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)+人工智能”架構(gòu)的虛擬電廠協(xié)同互動調(diào)控系統(tǒng)，支持百萬數(shù)量級智能終端即插即用安全接入，支持覆蓋源、網(wǎng)、荷、儲各環(huán)節(jié)不少于10個區(qū)塊鏈交易節(jié)點，交易共識達成時間小于1秒；建成的虛擬電廠含分布式電源總?cè)萘坎坏陀?00兆瓦，可調(diào)節(jié)資源總?cè)萘?000兆瓦以上，其中快速調(diào)頻容量不低于50兆瓦，快速調(diào)頻指令響應(yīng)時延小于30毫秒；可實現(xiàn)最高峰值負(fù)荷降低6%以上。

5.2 配電網(wǎng)業(yè)務(wù)資源協(xié)同及互操作關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對配電網(wǎng)及海量充電樁、分布式電源等監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)接入管控以及跨業(yè)務(wù)、跨應(yīng)用、跨角色數(shù)據(jù)共享與業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，研究配電網(wǎng)業(yè)務(wù)資源協(xié)同及互操作關(guān)鍵技術(shù)，具體包括：跨域跨應(yīng)用的配電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)共享體系及互操作技術(shù)；配電網(wǎng)業(yè)務(wù)資源的統(tǒng)一數(shù)據(jù)建模及語義貫通關(guān)鍵技術(shù)；配電網(wǎng)智能設(shè)備的即插即用關(guān)鍵技術(shù)；配電網(wǎng)邊緣計算平臺技術(shù)及系列化軟件定義智能終端；動態(tài)可伸縮的配電網(wǎng)云平臺微服務(wù)架構(gòu)及云邊端協(xié)同應(yīng)用技術(shù)。

考核指標(biāo)：兼容智能斷路器、智能換相開關(guān)、無功補償裝置、電動汽車充電樁及分布式電源并網(wǎng)點監(jiān)控5種關(guān)鍵裝置的即插即用；邊緣計算平臺的內(nèi)核自主化率100%，支持ARM、MIPS架構(gòu)處理器，支持至少10款不同終端APP同時運行，APP可兼容不同硬件平臺；軟件定義饋線終端、站所終端、臺區(qū)終端采用國產(chǎn)CPU和邊緣計算平臺；智能終端管控平臺實現(xiàn)百萬級智能終端并發(fā)接入與管理；支持5類以上應(yīng)用場景，末端應(yīng)用響應(yīng)時間不超過1分鐘。

6.1 新型環(huán)保絕緣氣體研發(fā)與應(yīng)用

研究內(nèi)容：針對電力系統(tǒng)中大量設(shè)備使用的SF6（六氟化硫）絕緣氣體帶來溫室效應(yīng)的問題，研究探索新型環(huán)保絕緣氣體及其應(yīng)用技術(shù)，具體包括：新型環(huán)保絕緣氣體分子結(jié)構(gòu)與理化特性；新型環(huán)保絕緣氣體批量制備與精制提純技術(shù)；新型環(huán)保絕緣氣體工程用絕緣、滅弧特性與氣固相容性；基于新型絕緣氣體的110千伏環(huán)保輸電管道（GIL）樣機研制。

考核指標(biāo)：研發(fā)并制備出10公斤級新型環(huán)保絕緣氣體，全球變暖指數(shù)不超過SF6的5%，0.1兆帕下絕緣強度高于SF6，液化溫度低于相同壓力下的C4F7N、C5F10O、C6F12O、CF3I和c-C4F8氣體，研制基于新型絕緣環(huán)保氣體的110千伏環(huán)保GIL樣機，并通過型式試驗。

6.2 干式直流電容器用電介質(zhì)薄膜材料

研究內(nèi)容：針對干式直流電容器用絕緣材料及其批量化生產(chǎn)的應(yīng)用需求，研究超凈聚丙烯粒料及電介質(zhì)薄膜批量化制備、干式直流電容器應(yīng)用及其可靠性評估技術(shù)，具體包括：電工級超凈聚丙烯粒料關(guān)鍵參數(shù)調(diào)控與批量化制備技術(shù)；薄膜材料雙向拉伸、電極蒸鍍工藝及批量化制備技術(shù)；交直流電壓疊加作用下薄膜材料絕緣、熱穩(wěn)定及自愈特性；基于國產(chǎn)化薄膜的干式直流電容器設(shè)計和研制；薄膜材料及直流電容器試驗與可靠性評價技術(shù)。

考核指標(biāo)：單次批量化聚丙烯粒料不小于18噸，等規(guī)度不小于98%、灰分不大于35ppm；批量化雙向拉伸聚丙烯薄膜不小于10噸，厚度不大于8微米，常溫下直流擊穿強度不小于550千伏/毫米、拉伸強度不小于155兆帕；研制的干式直流電容器，電壓不低于2.8千伏、容量不小于7.5毫法，并通過換流閥組級工況驗證。

6.3 高壓大功率可關(guān)斷器件驅(qū)動芯片關(guān)鍵技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對高比例電力電子裝備智能電網(wǎng)發(fā)展需求，研究高壓大功率可關(guān)斷器件驅(qū)動技術(shù)及自主化驅(qū)動芯片，具體包括：高壓大功率可關(guān)斷器件電壓型和電流型驅(qū)動技術(shù)；高壓大功率絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）用低功耗模擬驅(qū)動芯片設(shè)計；高壓大功率IGBT用數(shù)字驅(qū)動芯片設(shè)計；高壓大功率集成門極換流晶閘管（IGCT）電源與信號管理驅(qū)動芯片設(shè)計；基于自主驅(qū)動芯片的可關(guān)斷器件驅(qū)動器開發(fā)與應(yīng)用。

考核指標(biāo)：研制適用于3300伏及以下IGBT器件的模擬驅(qū)動芯片，功耗不超過0.8瓦；研制適用于4500伏和6500伏IGBT的數(shù)字驅(qū)動芯片，控制步長不超過200納秒；研制適用于4500伏IGCT的電源與信號管理驅(qū)動芯片，關(guān)斷換流時間小于1微秒；研制基于自主化芯片的IGBT和IGCT驅(qū)動器并進行應(yīng)用驗證。

6.4 高壓電力裝備多物理場計算方法及軟件

研究內(nèi)容：針對高壓電力裝備多物理場計算軟件嚴(yán)重依賴國外的問題，研究自主可控的多物理場計算方法及軟件，具體包括：變壓器、套管等典型電力裝備的多場耦合機理及精確模型；適應(yīng)復(fù)雜部件和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的幾何模型預(yù)處理和修復(fù)技術(shù)；適應(yīng)場量非線性和大梯度變化的網(wǎng)格生成技術(shù)；平衡計算精度和效率的耦合場求解技術(shù)及顯性自定義表達技術(shù)；變壓器、套管和橋臂電抗器的多參數(shù)優(yōu)化設(shè)計及可視化性能評估技術(shù)。

考核指標(biāo)：研制的軟件支持多種模式和功能模塊的集成與定制開發(fā)，可實現(xiàn)5000萬網(wǎng)格單元的電場、熱場與機械應(yīng)力的穩(wěn)定計算，與主流商業(yè)軟件相比，基準(zhǔn)測試集的求解精度相當(dāng)，計算效率提升30%。

6.5 儲能電池加速老化分析和壽命預(yù)測技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對鋰離子電池儲能系統(tǒng)全壽命周期對健康狀況可知可控的要求，研究儲能電池加速老化評估和壽命精準(zhǔn)預(yù)測技術(shù)，具體包括：電池材料、電極、界面和單體在力、熱、電、氣、反應(yīng)等多衰減因素耦合下的衰減機理；儲能材料和器件的多尺度模擬仿真方法；儲能單體、模組、系統(tǒng)在工況條件下壽命自然衰減的預(yù)測模型與模擬仿真；儲能單體、模組、系統(tǒng)在加速老化條件下的壽命衰減預(yù)測模型和模擬仿真。

考核指標(biāo)：開發(fā)高精度電池?zé)崃�學(xué)狀態(tài)評估方法，開路電壓-充電狀態(tài)（OCV-SOC）曲線預(yù)測電池絕對容量誤差低于1%；建立電解液消耗/浸潤/殘余、電池膨脹模量、電池原位產(chǎn)氣等關(guān)鍵衰減因子的量化評估方法及評估裝置/平臺，測試相對偏差低于2%；對器件的電池健康狀態(tài)（SOH）、充電狀態(tài)（SOC）、溫度分布、膨脹等模擬仿真結(jié)果的準(zhǔn)確率高于90%；建立基于電化學(xué)耦合算法的壽命預(yù)測機理模型，實現(xiàn)基于1.5個月的評估數(shù)據(jù)預(yù)測30年可靠性衰減圖譜；基于對電池壽命衰減機理的理解，提出有效的改進方法，電池全生命周期運行總體效能提升20%。

6.6 儲能鋰離子電池智能傳感技術(shù)

研究內(nèi)容：針對儲能鋰離子電池提高運行效率、安全性、穩(wěn)定性的迫切要求，研究基于單體電池內(nèi)部和外部的在線數(shù)據(jù)實時準(zhǔn)確監(jiān)測方法，建立從單體鋰離子電池到儲能系統(tǒng)的智能管理系統(tǒng)。具體包括：研究鋰離子電池單體內(nèi)部溫度、應(yīng)力、氣壓和氣體濃度、種類等傳感技術(shù)；研究鋰離子電池單體外部溫度、應(yīng)力、氣壓和氣體濃度、種類等傳感技術(shù)；研究儲能電池單體植入式或外置式智能傳感一體化集成技術(shù)；研究傳感器監(jiān)測信號通信技術(shù)；基于單體電池信息實時監(jiān)測控制的儲能系統(tǒng)管理技術(shù)及其典型應(yīng)用。

考核指標(biāo)：植入式傳感器對儲能鋰離子電池容量（500次循環(huán)）影響＜5%；電解液環(huán)境對植入式傳感器影響＜5%；多種信號傳輸采樣頻率>100Hz；內(nèi)部溫度測量量程：-40℃至60℃，精度±0.2℃；內(nèi)部應(yīng)變測量量程：3000με，示值誤差＜5με；內(nèi)部氣壓測量量程2MPa，精度0.1MPa；內(nèi)部氣體測試多于2種，精度0~100%（體積百分比）；內(nèi)部電壓測量范圍2.3~6.0伏，誤差<5%,內(nèi)部電流測量誤差<5%。外置式傳感器檢測精度高于內(nèi)置式；傳感信號能實現(xiàn)有線或無線傳輸，并能實時采集、分析并發(fā)出預(yù)警指令。

6.7 鋰離子電池儲能系統(tǒng)全壽命周期應(yīng)用安全技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：針對規(guī)�；�電化學(xué)儲能中面臨的安全問題，開展鋰離子電池儲能器件的災(zāi)害演化機制及災(zāi)害防控技術(shù)研究，具體包括：研究不同裝置層級鋰離子電池?zé)崾Э赜|發(fā)機理及動態(tài)擴散演變機制，研究全尺寸儲能系統(tǒng)火災(zāi)特征及致災(zāi)危害綜合評價技術(shù)，研究電池儲能安全性能等級評價體系及標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)展儲能電池?zé)崾Э刈韪艏夹g(shù)，開發(fā)高效、主動安全的儲能電池模塊及電池簇；建立電池?zé)崾Э卣髡准�，發(fā)展基于大數(shù)據(jù)分析的故障檢測診斷技術(shù)，研發(fā)高效、可靠的全生命周期分級預(yù)警方法；開發(fā)清潔高效滅火技術(shù)，研究分等級應(yīng)急處置技術(shù)。

考核指標(biāo)：建立電池儲能安全性能等級評價體系，研發(fā)的熱失控阻隔技術(shù)實現(xiàn)電池模塊內(nèi)不發(fā)生熱失控擴散，且電池簇內(nèi)不產(chǎn)生冒煙現(xiàn)象；開發(fā)的全壽命周期電池故障診斷技術(shù)診斷準(zhǔn)確率≥85%；開發(fā)一套適用于吉瓦時級的儲能大數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)提前1天隱患預(yù)警，提前15分鐘事故預(yù)警；研發(fā)出鋰離子電池儲能系統(tǒng)先進滅火技術(shù)，5秒內(nèi)撲滅電池初期火災(zāi)，24小時不復(fù)燃，覆蓋范圍≥1兆瓦時。