学术报告收获体会

学术报告1

《能源互联网》收获与体会

报告人孙宏斌（清华大学电机系）

此次孙宏斌教授的报告主题是能源互联网，孙教授从 why（为什么）、what （是什么）、how（怎么做）三个层面对能源互联网进行阐述。

首先报告人提出为什么要提出能源互联网。

分析现状可知，现有能源系统面临三大重要挑战：1. 能源生产不可持续，需要提高可再生能源比例；2. 能源使用效率低，需要提高能源使用效率；3. 能源行业内向保守，需要实行能源体制革命。

然后报告人阐述了能源互联网有何特征。

从能源互联网的基本架构来看，分为物理互联和数据互联两个层面。1. 物理互联层面是“能源系统的类互联网化”，利用互联网理念对现有能源系统进行改造，使能源系统具有类似于互联网的某些优点，主要表现为：多能源开放互联，电、热、冷、气、油、交通等多能源耦合互补；能量自由传输，表现为远距离、高效、大容量、双向、端对端、选择路径、无线传输等；开放对等接入，具有良好的可扩展性和即插即用性。2. 数据互联层面是“互联网+”，为信息互联网在能源系统的应用和融入。通过互联网技术将设备数据化，所有主体自由联接，形成能源互联网“操作系统”，主要体现为：能源物联，在不影响安全等前提下实现信息的最大化共享；能源管理，不同能源类型的分布式协同管理和源、网、荷、储的实时互动优化；能源互联网市场，为能源的自由交易和众筹金融提供平台，实现能源互联网各要素的共生共赢。

另外，能源互联网又具有开放、互联、以用户为中心、分布式、共享、对等等理念及特性。

开放：开放是能源互联网的核心理念，表现为：多类型能源的开放互联、各种设备与系统的开放对等接入、各种参与者和终端用户的开放参与、开放的能源市场和交易平台、开放的能源创新创业环境、开放的能源互联网生态圈、开放的数据与标准等。

互联：互联为能源的共享和交易提供平台，创造价值，包括：多种能源形式的互联、多类能源系统的互联、多异构设备的互联、各类参与者的互联等。

以用户为中心：以用户为中心是在商业模式成功的关键，满足用户不同品位的用能、生产和交易能源的需求。

分布式：分布式是重要动力，光伏等适合分布式，用户也将成为分布式的能

源产消者。

共享：共享是能源互联网的精神，通过共享实现资源的高效化利用。

对等：对等是能源互联网的重要形态，打破垄断，去中心化，不同参与者处于对等位置。

最后，报告人提出虽然能源互联网已经取得一些成绩，但是还需要突破一系列技术，即怎么做。

能源互联网的问题：1. 多能源网络的耦合：包括设备级技术、系统级技术、市场机制和运营模式等层面的关键技术。2. 开放环境下的信息-能量耦合：包括能量信息融合、信息-能量耦合系统的安全稳定性、基于数据科学管理与运行模式等。3. 多能流能量管理问题：多能流耦合、多时间尺度、多管理主体。

聆听完整个报告，我不禁对于能源互联网充满了憧憬，从其设想中我不仅感受到了前沿科技的巨大魅力，使我为现代技术发展而惊叹，同时也知到了要实现该技术所需要面临的艰难困阻，使我为科学技术的来之不易而感叹。

学术报告2

《电力系统中的碳捕集技术及其应用》收获与体会

报告人康重庆（清华大学电机系）

此次康重庆教授的报告主体是电力系统中的碳捕集技术及应用。随着科技社会的发展，人类活动所排放的温室气体不断增加，温室效应不断加剧。其中，排放的二氧化碳所产生的温室效应占到所有温室气体总温室效应的77%以上，在此背景下，发展低碳经济已经逐渐成为国际社会的共识，而电力行业作为最大的二氧化碳排放部门，实现电力行业的低碳化发展，将是应对全球气候变化、推动低碳经济、实现电力可持续发展的核心战略。因此电力系统中的低碳化的研究也具有了巨大的现实意义。

碳捕集和封存技术（CCS）是当前最受关注的低碳技术之一，CCS技术通过将二氧化碳从排放源排放的气体中分离出来，输送到安全的封存地点，从而实现二氧化碳与大气的长期隔绝。

报告人在分析了发展背景之后，又讲述了碳捕集的技术环节及其发展前景。

CCS技术主要包括捕集、传输与封存3个环节，其中与发电厂紧密相关的主要是捕集环节。从其现有的技术条件及其发展前景来看，电厂的碳捕集技术主要分为三种技术路线：1. 燃烧后捕集，是指对电厂燃烧后的烟气实施二氧化碳的分离与捕集，该方式不改变电厂原有的发电流程，适用范围广，可运用于现有的绝大数电厂之中；2. 燃烧前捕集，是指在碳基燃料燃烧前先将其化学能从碳元素中转移出来，然后再将碳和携带能量的其他物质分离；3. 富氧燃烧捕集，是指以纯氧代替空气作为助燃剂在燃烧前即去除了大量的氮,这将使得燃烧后烟气中的主要成分仅为二氧化碳和水蒸气,通过脱水即可回收得到高浓度的二氧化碳。

与电厂中一般的脱硫、脱硝或除尘等附加系统所不同的是,碳捕集系统的能耗巨大、流程复杂,并且与电厂的发电循环联系紧密,具有复杂的运行机理。并且与传统的火电厂相比较，在灵活的运行机制下，碳捕集电厂可以通过调整对碳捕集系统的能量供应，快速改变其净发电出力，从而使电厂具备良好的调整特性。

尽管引入CCS技术将使发电机组的发电效率与同类非捕集机组相比有一定程度的下降,从而带来额外的发电成本,但却可以利用其良好的调整能力,实现其与不同类型电源的协调运行,为电力系统的运行提供有价值的辅助服务。

在低碳经济的背景下，将碳捕集技术与以风电为代表的可再生能源技术结合起来，通过引入碳捕集电厂并实施灵活的运行机制，可以利用其良好的调峰能力和调节性能，实现与风电的协调运行，并提高电力系统对于大规模风电装机并网的支撑能力。

通过此次报告，了解了碳捕集技术在现代电力行业中的发展前景，但是令人遗憾的是现代还没有十分成熟的技术实现碳捕集技术在电力系统中的应用。不过相信随着技术的发展，这些问题必定能被解决，科技的发展与生存环境的改善可以兼得。

学术报告3

《宽禁带电力电子发展及展望》收获与体会

报告人盛况（浙江大学）

电力电子器件是电力电子技术的重要基础。由于传统的硅电力电子器件的性能已经逼近其材料极限，很难再大幅提升硅基电力电子装置的性能。以碳化硅和氮化镓为代表的宽禁带半导体器件比硅器件具有更优的器件性能，成为电力电子器件新的研究发展方向。随着成本的降低和材料质量的提高，宽禁带半导体器件的市场会逐渐打开，在电力电子市场更充分的发挥其优势。

报告人首先分析了SiC器件的发展情况。

SiC功率二极管有三种类型：肖特基二极管（Schottky Barrier Diode， SBD）、PiN二极管和结势垒肖特基二极管（Junction Barrier Schottky，JBS）。

SiC单极型器件：1. SiC MOSFET, 功率 MOSFET 具有理想的栅极绝缘特性、高速的开关性能、低导通电阻和高稳定性；2. SiC JFET，SiC JFET是碳化硅结型场效应管，具有导通电阻低、开关速度快、耐高温及热稳定性高等优点。

SiC双极型器件：1. SiC BJT,与传统 Si BJT 相比，SiC BJT具有更高的电流增益，更快的开关速度及较小的温度依赖性，不存在二次击穿问题，并且具有良好的短路能力；2. SiC IGBT，SiC MOSFET 的通态电阻随着阻断电压的上升而迅速增加。在高压领域，SiC IGBT 将具有明显的优势；3）SiC GTO，在大功率开关应用中，晶闸管以其耐压高、通态压降小及通态功耗低而具有较大优势。

近年来随着能源危机的加重、节能减排的需要以及一些高端电能变换的要求，国际上研究 GaN 器件的热点逐渐转向应用于电能变换领域的 GaN 电力电子器件。

宽禁带半导体材料GaN 具有禁带宽度大、饱和电子漂移速度高、临界击穿电场大和化学性质稳定等特点。因此基于GaN 材料制造的电力电子器件具有通态电阻小、开关速度快、高耐压及耐高温性能好等特点。与SiC 材料不同，GaN 除了可以利用GaN 材料制作器件外，还可以利用GaN 所特有的异质结结构制作高性能器件。GaN 可以生长在Si、SiC 及蓝宝石上，由于在价格低、工艺成熟且直径大的Si 衬底上生长，GaN 具有低成本、高性能等。

当前，硅半导体器件应用广泛，从高技术应用领域到传统产业，特别是一些重大工程如三峡、特高压、高铁、西气东输等，乃至照明和家电等，都起到了至关重要的作用。由此可见，硅电力电子器件待开发的应用空间仍旧十分广阔，市场前景仍较好。但是，硅电力电子器件本身的技术、制造工艺发展空间已经不太大了。而SiC和GaN 宽禁带电力电子器件则由于其突出的优势，代表着电力电