当前，科技正以前所未有的速度改变着整个世界，今天的我们，正站在第三次技术革命的前沿，去拥抱一个新时代的到来。
每一次技术革命的发生，都意味着世界政治经济力量随之发生巨大变化。如今，提升科技实力，抢占技术制高点，正在成为各国发展的重要命题。
十八大以来，党中央、国务院大力实施创新发展战略，把创新摆在国家发展全局的核心位置，高度重视科技创新。国家电网公司作为关系国家能源安全和国民经济命脉的国有骨干企业，在保障能源安全、促进科技进步、带动产业升级中肩负着重要责任和使命。2016年，国家电网公司以加强自主创新能力建设，努力成为核心技术的创造者为目标，加快推进智能电网、特高压、清洁能源等核心关键技术攻关，加强重大装备研制和重大示范工程应用，开展十大科技创新工程，以工程实践带动创新发展。
能源革命的发力点
随着全球经济总量的日益增加、化石能源的过度开发和使用，导致资源紧张、生态失衡。粗放式的能源消耗和利用已经无法满足人类可持续发展的需要，改变能源生产和消费方式刻不容缓。
电力系统技术革命是能源革命的重要组成部分。今年8月，国务院印发《“十三五”国家科技创新规划》，将智能电网列入国家重大科技项目，提出重点加强特高压输电、柔性输电、大规模可再生能源并网与消纳等技术研发与应用。可以说，加快能源技术创新是国家发出的明确信号。“大规模开发和利用清洁能源将是未来能源发展趋势，电网是能源资源优化配置的重要载体，推动电网坚强、智能发展，实现清洁能源高比例并网和消纳以及资源优化配置，需要全面掌握复杂环境下大电网建设运行等一系列核心技术和关键设备。”国家电网公司科技部主任梁旭说。
智能电网是承载我国能源革命的重要平台，它的发展将深刻影响能源结构调整。去年7月，国家发改委、国家能源局发布《关于促进智能电网发展的指导意见》，明确提出到2020年，我国将初步建成智能电网体系。
放眼全球，智能电网已上升为各发达国家占据能源科技制高点的国家战略。美国“电网2030”计划提出促进智能电网产业发展，并已开始实施一批智能电网示范工程。欧洲“超级电网”设想同样需要依托智能电网的建设。日本、韩国也提出发展智能电网计划。我国从2009年国家电网公司提出建设坚强智能电网以来，在7年的时间里，在智能电网建设方面取得了举世瞩目的成就。如今，智能电网已获得更广泛和深刻的理解与认识。
和智能电网并行发展的是电网升级。电网升级是我国近十年来电网发展中最重大的突破之一。基于我国能源资源和消费需求逆向分布的基本国情，国家电网公司从2004年开始发展特高压电网。经过十多年的发展，我国已充分掌握特高压技术，在特高压技术领域当之无愧地站上了世界之巅。目前，公司已累计建成“四交五直”特高压工程。特高压不仅有效实现了更大范围的资源优化配置，更是提高电力工业整体效益和效率的必然选择，对促进经济社会可持续发展具有重大意义。随着“大气污染防治行动计划”的实施，特高压已成为我国治理雾霾的重要手段。在未来，特高压将在世界更大范围内成为重要的资源配置平台。
智能电网与特高压的建设最终目标之一是为了更好地利用清洁能源。可再生能源发电普遍具有随机性、波动性、间歇性的特点，可控性和可预测性明显低于传统化石能源发电，大规模开发利用对电力系统运行控制和协调能力带来巨大挑战。“要大规模开发和利用清洁能源，需要在新能源发电与安全运行控制等新能源技术上加快研究。我们目前正在制定‘国家电网公司2030科技发展规划’，清洁能源相关的技术是其中的重要内容。”梁旭说。可以说，智能电网、特高压、清洁能源是能源革命的重要突破口，围绕这三者的研发实践也成为公司科技创新工作的重点。
2014年7月，全球首个五端柔性直流工程在浙江舟山投入运营。
技术突破依托示范工程
研发的成果需要实践检验。围绕智能电网、特高压、清洁能源，公司实施±500千伏柔直电网、特高压交直流电网系统保护、500千伏UPFC、信通新技术研究与创新应用、特高压直流电缆、特高压半波长输电、特高压GIL输电、虚拟同步机、压缩空气储能、新能源发电十大科技创新示范工程。
十大科技创新示范工程是基于目前的科研基础、应用需求和未来发展方向来部署的。“这十项工程中的技术应用是目前我们掌握的最突出的技术，具有广泛的应用价值。比如UPFC技术，可以解决电网潮流分布不均引起的输送能力受限、线路过载等问题，在我国东部尤其适用。”国家电网公司科技部科研处副处长李震宇说。
我国东部负荷中心电网密集，在负荷高峰期存在潮流转移困难等问题。UPFC技术针对常规电网建设、改造和运行中难以解决的潮流控制、供电能力提升等难题，通过大功率电力电子技术的应用，使电网潮流由自然分布转变为智能化灵活控制，在保持现有网架结构不变、不新建输电通道的前提下，有效解决这些问题，是构建智能电网的重要技术手段。
而柔性直流技术的发展则是业界的共识，也是全世界研发的方向。尤其是欧美沿海风电密集地区，更是大规模应用柔直电网技术。柔性直流技术能对风电进行全方位控制，使风力发电的间歇性特点不会扰乱电网。该技术的灵活性很强，对冲击负荷的承受能力很大，能够让用电质量与可靠性明显提升。公司在张北地区开展±500千伏柔性直流输电技术示范应用，将描绘出以高比例可再生能源、柔性直流汇集、特高压外送为要素的未来电网形态。
在国家2030年清洁能源占比目标倒逼下，未来清洁能源发电装机将大幅提升，清洁能源的快速发展急需柔性直流等友好电网技术的支撑。“在我国西部这样缺乏火电等调节电源的地区，很难用常规交流电网把清洁能源送出来，必须要用柔性的、灵活的、启停自如的电网配合风电、光伏等清洁能源。柔性直流是未来电网发展的一个重要方向。”李震宇说。
相对于500千伏UPFC、±500千伏柔性直流输电，特高压直流电缆、特高压半波输电、压缩空气储能，虚拟同步机等是更具前瞻性的工程项目，这些项目均代表着相关技术领域的国际最高水平，为特高压跨海洲际互联、实现更远距离和更高容量的电力输送以及新能源的友好并网探索更多可能性。
开启能源发展新格局
十大科技创新工程的实施是国家电网公司围绕能源转型升级做出的重要实践探索，是智能电网、特高压、清洁能源技术不断提升、不断优化的关键步骤。通过实施科技创新工程，突破智能电网、特高压、清洁能源核心技术，能够显著提升我国智能电网技术的国际竞争力，全面实现电网关键装备和系统的国产化，将在提高清洁能源比例、促进环保减排、提升能效、推动技术创新、带动相关产业发展以及支撑国家新型城镇化建设等方面产生巨大的经济和社会效益。
回首过去，公司勇立潮头上马特高压，日夜兼程地开展技术研发，建设特高压示范工程，从那时起，冲击科技巅峰、追寻技术创新就已成为一枚烙印，深刻地烙进了公司的血肉之中。
实践证明，科技创新释放了巨大的发展能量，从晋东南-南阳荆门1000千伏特高压交流示范工程开始，公司一步步建成了“四交五直”特高压工程。如今，特高压骨干网架正在形成，能源资源和需求分布不均的困局得解。此次开展十大科技创新工程，是公司创新精神的再一次彰显。如果我们大胆地将目光投向更远的未来，投向智能电网、特高压、清洁能源技术成熟之际，我们会发现，奔腾的河流、过境的大风、普照的阳光、涌动的海潮等自然界能源将通过发电机转化成电能，通过特高压送到千家万户，我们的世界会比今天更加绿色、舒适和美丽。这样的美好图景并不是一个遥不可及的梦想，科技创新，让梦想照进现实。
（本文刊登于《国家电网》杂志2016年第11期）
