定相

本项目属于碳减排领域。为贯彻落实党中央、国务院关于推进节能减排、建设生态文明的各项决策部署，以实际行动践行“五大发展理念”，中国华电集团有限公司（以下简称“中国华电”）率先在央企总部成立“碳排放管理处”，逐步建立了“以专项规划为指引，以“四个体系”（数据管理体系、交易支撑体系、技术支撑体系及能力建设体系）建设为抓手，以低成本减排和服务绿色低碳转型为目标”的工作思路， 项目的创新研究成果对大型发电集团具有重要借鉴意义和推广价值，有力推动了行业进步。应国资委要求以书面形式分享“目标分解方法学”，元素碳全覆盖为生态环境部制定相关政策提供数据支撑，白皮书助力生态环境部分享“中国经验”“中国智慧”，在线检测实验平台为行业标准起草提供理论保障。2016-2018 年中国华电已累计减排二氧化碳3 亿吨，超出“十二五”碳减排总量，取得显著社会效益及间接经济效益。

针对低压台区线损率异常原因难以辨析的问题，提出了一种基于统计偏差和技术偏差的线损率分析方法。首先，通过分析统计线损率和理论线损计算模型，结合Matlab数值仿真引入理想线损率的概念。在此基础上，对比分析统计线损率、理论线损率、理想线损率之间的关系得到统计偏差指数及技术偏差指数。再通过比较偏差指数与设定阈值，确定线损率异常原因并制定相应降损措施。最终，通过工程实践验证了该方案可有效辨析线损率异常成因，采取对应降损措施后，试点台区技术偏差指数由1.2降低至1.0，同等供出电量时线损率由3.1%下降至2.5%。

可信容量是衡量新能源对电力系统发电容量贡献效益的重要指标，对于含新能源系统的规划和调控极为重要。考虑到同一地区新能源出力和负荷存在一定相关性，提出一种计及源荷匹配特性的新能源可信容量评估方法。基于核密度估计求得新能源出力概率模型，采用Copula函数分季节场景描述新能源出力与负荷需求之间的相关关系，建立新能源总出力概率模型，继而构建源荷联合概率密度分布模型。生成计及源荷相关性的出力场景，基于等可靠性指标和可信容量表征指标进行可信容量评估。最后，通过某地区实际算例分析，验证了所提方法的有效性。

能源系统的可持续发展，即“确保人人获得负担得起的、可靠和可持续的现代能源”是联合国《2030年可持续发展议程》提出的可持续发展目标之一，同时更是气候变化、消除贫困、经济增长等一系列国际发展议题的重要支柱。对能源可持续性的评价与表征是制定相关政策的重要依据，而当前的研究在科学性、时空范围和结果探究等方面尚存在着一定不足，无法全面有效地支撑全球能源可持续发展的实现。针对上述研究存在的不足，清华大学环境学院鲁玺课题组在清华大学碳中和研究院和Inditex可持续发展基金的支持下，于2020年起开始了全球能源可持续性评价项目的研究工作，并汇总相关成果编撰《2023世界能源可持续性评价报告——聚焦“一带一路”》。本研究旨在建立一个兼具数据全面性和方法科学性的能源可持续性评价体系，并据此揭示全球各个国家与地区，特别是“一带一路”沿线国家（以下简称“一带一路”国家）能源系统可持续性的时空分布特征，进而基于分析结果为处在不同地理区域、不同发展阶段的国家提供能源战略方面的政策建议，助力可持续发展目标的实现和“绿色一带一路”发展愿景的达成。该报告将于2030年前按年度持续更新，以追踪全球SDG7实现进度。报告以全球140个国家2011-2020年间的各项能源可持续性指标数据所构成的数据库为基础，利用综合评价方法学理论，围绕着“能源可持续性”的概念构建了包括可及性、清洁度、效率、支付性和可靠性5个维度、12个指标的能源可持续性评价体系（如下表），并根据评价结果，分析了全球和各个地区能源可持续性各维度的时空特征，针对以新兴经济体为主的“一带一路”地区开展了专题探究，以此为基础提出了能源可持续发展方面的政策建议。

随着特高压交直流的大规模投运，我国电网已从省内省间联网成为区域互联:同时，新能源和分布式能源的快速发展也带来了电网特性变化，电网规模巨大且复杂，电力系统安全稳定问题日益突出。大电网安全越来越依赖“三道防线”，而“三道防线”的安全可靠又取决于电力通信、监控、继保和安控等二次系统的安全防护水平。2015年乌克兰电网和2019年委内瑞拉电网的崩溃，证实利用网络信息系统攻击电网已成为现实。国家电网公司调度3.8万座变电站、50多万座电站，作业现场点多面广，一旦管控不到位，极易遭受病毒感染或恶意攻击，进而可能导致电网控制设施损坏、电网发生大面积停电、发生敏感业务数据泄密等事故和不安全事件。 电力生产作业传统上“重一次、轻二次”，网络和信息系统更是“重业务功能、轻安全措施，重开发建设、轻持续服务”。目前，- -次设备现场作业严格执行“安规”，已实现规范化和标准化管控。但二次系统的作业无规程依据来规范，主要依靠人的经验，作业行为随意性大，极易导致电网设备误动或拒动;同时，二次系统的运维检修高度依赖厂家，第三方调试设备随意接入电力监控网络系统等，极易引入病毒或遭受恶意攻击。 电力系统管理层级多(五级调度)，同时二次系统.集成和交互关系复杂，安全措施牵一发而动全身。 如一项通信检修业务，可能搭载国调、分调、省调、地调等多个层级的保护、监控、安全自动装置等多个任务;此外，随着专业化管理的形成，一二次设备管理分离，管理流程相互嵌入和可能的界面不明晰，容易引起二次设备作业的不安全现象。综上，为强化电力通信、监控、信息等二次系统现场作业安全管控，迫切需要研究制定相应的安全管理制度和安全技术措施，以规范作业流程和作业人员行为，保障大电网安全。

全球已步入大数据时代，互联网上的数据量每两年会翻一番。截止到 2013年，全球数据量为 4.3 泽字节，2020 年有望达到 40 泽字节。如果将数据视为一种生产资料，大数据将是下一个创新、竞争、生产力提高的前沿，是信息时代新的财富，价值堪比石油。大数据所能带来的巨大商业价值，被认为将引领一场足以与 20 世纪计算机革命匹敌的巨大变革。当前，世界各国政府和国际组织都认识到了大数据的重要作用，将开发利用大数据作为夺取新一轮竞争制高点的重要抓手，世界工业发达国家纷纷制定相关政策，积极推动大数据相关技术的研发与落实。我国正处于数字经济发展的转型时期，信息的公开、共享与服务成为时代发展的主题。信息逐渐成为与物质和能源同等重要的资源，以开发和利用信息资源为目的的经济活动迅速扩大，逐渐占据或超越工业活动在国民经济活动中的地位。大数据的出现是跨学科技术与应用发展的结果。对于大数据，自然科学家强调在网络虚拟环境下对于密集型数据的研究方法，社会科学家则看重密集型数据后面隐藏的价值与推动社会发展的模式。目前大数据在支撑履行政府职能、保障公共安全、实施社会治理、支持重大决策和改进公共服务等方面发挥出越来越重要的作用。

氢能作为一种来源丰富、绿色低碳的二次能源，将是全球能源转型发展的重要载体之一。近年来，世界主要国家和地区均出台一系列政策支持氢能发展，欧洲也制定相关政策保障区域能源安全和促进氢能发展，加强和周边国家联动发展氢能产业。北非地区可再生能源开发潜力巨大，但该区域能源结构单一，化石能源占地区能源消耗的比重超过90%，对区域经济、环境可持续发展造成严重阻碍。随着全球可再生能源发电成本的下降和清洁能源转型步伐的加快，借助欧洲成熟的政策帮助、技术支持和广阔的市场需求，利用可再生能源发展绿氢产业的构想将是北非区域突破发展瓶颈的一个重要机遇。根据测算，北非地区利用可再生能源电力制取绿氢并输出到欧洲市场，经济性上可与欧洲本地绿氢竞争，潜力巨大。然而，由于政策资金的缺失，以及对传统能源依赖程度过高，转型较为困难。北非国家需要加强政策指引、促进国际合作、优化投资环境和加快示范项目落地实施，以推动区域氢能开发和外送，带动能源转型，成为欧非区域乃至全球氢能枢纽中心。

接地线是保护检修人员的一道安全屏障，是电力员工的生命线，可防止突然来电对人体的伤害。但实际工作中，由于接地线使用频繁且操作看似简单，容易使人产生麻痹思想，其重要性也往往被人忽视，经常出现不正确的使用情况，以致降低甚至有时失去了接地线的安全保护作用，必须引起足够重视。目前国家以及电力行业只对接地线的使用进行了严格的规定，却对接地线的运输没制定相关的要求，为了方便施工，施工人员往住不重视接地线的保护，野蛮运输时有发生。接地线在运输过程中发生损伤，极易造成施工人员失去安全防护。为解决接地线在运输中容易损伤的问题，避免施工人员因接地线损伤而发生危险，我分局自主研制了一个可以对接地线在运输过程中进行保护的装置。 接地线携行包创新性的采用了背包的样式，便于携带，内部使用结实的电缆保护管为外壳，保护接地线在运输过程中不受到物理损伤，底部有防潮石灰粉防止化学侵蚀。提高了接地线的安全性和使用寿命，且携带方便，造价低廉，可以量产，从根本上解决了接地线缺乏安全运输手段的问题，保证了安全生产，提高了工作效率，带来了巨大的安全效益。为了保护和推广的我们的QC成果，我小组将本成果向国家知识产权局申请了外观及实用性专利并已于2017年1月24日接到专利申请受理通知书。

本项目属高电压与绝缘技术领域。六氟化硫（SF6）是高压电力设备中应用最为广泛的气体绝缘和灭弧介质，也是目前人类已知最强的温室气体之一。按照《京都议定书》等国际公约要求，各国应履行减排义务，逐步限制甚至禁止使用SF6。开展SF6替代技术研究、开发新型环保气体绝缘电力设备对于支撑我国达成温室气体减排目标，实现电力行业“绿色、低碳”发展意义重大。 当前研究工作尚未打通“气体评价-设备开发-工程应用”全技术链条。项目组历时七年研究，通过产学研用协同攻关，解决了气体性能评价、混合组配原则、制备与检测方法、环保电力设备开发等关键理论与技术难题，取得了以下创新成果：（1）揭示了氟化腈和氟化酮等环保气体微观物性参数与宏观绝缘性能的关联机制，发现了电场不均匀系数对击穿电压的强敏感、强非线性影响规律，为复杂结构大分子气体研制及其多元混合物绝缘强度评价提供了理论基础；（2）首创了饱和蒸气压与临界击穿场强约束下的混合气体组配原则，提出了环保混合气体在电力设备中的配比和压力优选方法，解决了不同使用条件下、不同品类电力设备中气体组配与绝缘性能最优化设计的技术难题；（3）提出了含氟不饱和化合物作为新型环保气体的合成工艺，突破了氟化腈、氟化酮等典型环保气体制备的关键技术，工艺和原材料整体国产化，建立了系统性的应用测试和安全性评价检测方法，解决了气体使用中的纯度、水分等关键指标的检测问题及关键材料相容性测试的难题。（4）建立了电磁-热-流-强度等多物理场耦合仿真模型，形成新型环保气体绝缘电力设备研发技术体系，自主研发了6大类、电压等级覆盖10~220kV的新型环保气体绝缘电力设备，并在国内首次实现工程应用，取得“从0到1”的重大突破。 项目开发的系列化环保气体绝缘电力设备，已在浙江、陕西、云南等地实现规模化生产，填补了我国在该领域的长期空白。项目首次面向全球发布新型环保气体物性参数数据库，并写入CIGRE A3.41工作组报告，极大地提升我国在本领域的国际影响力。提出的电力行业SF6替代技术方案已被生态环境部采纳，为我国制定相关控温减排政策提供坚强技术保障。出版中英文专著3本；发表论文37篇（SCI检索19篇、EI检索13篇）；授权发明专利11项（含欧洲专利1项、浙江省专利金奖1项）；参编团标1项；培养国家/省部级高层次人才3名。经邱爱慈院士、颜德岳院士领衔的同行专家鉴定认为：项目实现了新型环保混合绝缘气体关键技术突破，创新性强、工程示范性好，整体技术达到国际领先水平。

1.变电站全站核验原理变电站核验分为电流回路核验和电压回路核验。（1）电流回路核验变电站CT较多且分散，电流回路核验需分数次完成。试验时，将变压器视作负载，选择台适的接地点，变压器某侧母线加压（具体哪一侧应根据变压器参数计算，选择对电源要求最低的那侧），形成回路并产生一次电流，即可对相应回路上所有CT的极性、变比、二次回路进行校验。（2）电压回路核验加压点位于变压器低压侧母线，加压前，通过分合相关隔离开关、断路器，确保电压能到达待核验PT，PT带电后就可实施定相、核相、并列、解列等试验。具体试验方法详见附录《变电站核验方案》。 创新点：1.优化原有的变电站全站交流电气量校核试验流程，提出了一套针对特高压变电站的核验方案，提升了核验完整性。结合特高压变电站一次系统特点，制定核验方案，不仅可以对全站电流回路、CT极性及变比进行校验，还可以验证全站电压回路、PT变比等的正确性，核验范围更广。2.研制了一套变电站模拟投运智能校验系统，提高试验效率，解决了原有试验方法部分数据无法准确测量的问题。3.分析了特高压变压器注流试验绕组电流计算方法，并开发了计算软件。对于特高压变压器，除了主体变外，还配有调压变和补偿变，CT配置多，电流回路复杂。现场试验时，输入相关参数可以较快计算出各绕组CT二次电流理论值，便于分析电流回路及变比是否正确。专利：获得3项发明专利，3项实用新型专利。该成果从根本上解决了变电站主变加压核验方法的问题。