电力前沿技术的现状和前景
电缆绝缘技术的前沿发展与趋势
电缆绝缘技术的前沿发展与趋势在现代社会，电力的稳定供应对于各行各业的正常运转以及人们的日常生活至关重要。
而电缆作为电力传输的重要载体，其绝缘性能的优劣直接影响着电力系统的安全可靠运行。
随着科技的不断进步，电缆绝缘技术也在不断发展和创新，呈现出一系列令人瞩目的前沿趋势。
一、新型绝缘材料的涌现传统的电缆绝缘材料，如聚乙烯、交联聚乙烯等，虽然在一定程度上满足了电力传输的需求，但在一些特殊环境和高性能要求下，逐渐暴露出一些局限性。
为了克服这些问题，科研人员不断探索和研发新型绝缘材料。
例如，纳米复合材料在电缆绝缘领域的应用日益受到关注。
通过在聚合物基体中添加纳米级的无机填料，如纳米二氧化硅、纳米蒙脱土等，可以显著改善绝缘材料的电气性能、机械性能和耐热性能。
纳米粒子的小尺寸效应和界面效应能够有效地阻碍电荷的传输和积聚，提高绝缘材料的击穿强度和耐局部放电性能。
另外，高温超导材料也为电缆绝缘技术带来了新的可能性。
高温超导电缆具有零电阻、大容量输电等优点，但其绝缘要求极为苛刻。
新型的高温超导绝缘材料，如高温超导带材的多层绝缘结构和液氮冷却绝缘系统，正在不断研发和完善中，有望在未来实现更高效、更节能的电力传输。
二、绝缘结构的优化设计除了材料的创新，电缆绝缘结构的优化设计也是提高绝缘性能的重要途径。
传统的电缆绝缘结构通常采用单层或多层均匀绝缘，而现在，更加复杂和精细的绝缘结构设计逐渐成为研究热点。
例如，采用多层不同介电常数的绝缘材料组合，可以改善电场分布，降低电场集中程度，从而提高绝缘的可靠性。
此外，通过在绝缘层中引入应力控制结构，如应力锥、应力管等，可以有效地缓解电缆终端和接头处的电场应力，减少局部放电和绝缘老化的风险。
还有一种趋势是发展自修复绝缘材料和结构。
当绝缘材料受到机械损伤或电老化时，能够自动进行修复，恢复其绝缘性能。
这种自修复功能可以大大延长电缆的使用寿命，降低维护成本。
三、智能监测与诊断技术随着物联网、大数据和人工智能技术的发展，电缆绝缘的智能监测与诊断技术也取得了显著进展。
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状
综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状1. 引言1.1 电力电子技术在电力系统中的重要性电力电子技术在电力系统中的重要性体现在多个方面。
电力电子技术可以实现电力系统的高效能转换。
传统的电力系统中，能源的传输和转换过程存在能量损耗和效率低下的问题。
而通过应用先进的电力电子技术，可以实现电能的高效转换，提高系统的能源利用率。
电力电子技术还可以提高电力系统的稳定性和可靠性。
在传统电力系统中，电网的运行容易受到外部因素的影响，导致电能供给不稳定，造成供电问题。
通过引入电力电子技术，可以实现电力系统的智能化控制和优化管理，提高系统的稳定性和可靠性。
电力电子技术在电力系统中的应用具有重要意义，不仅可以提高系统的效率和稳定性，还可以推动电力系统向智能化、可持续发展的方向迈进。
1.2 电力电子技术发展的背景电力电子技术是指利用电子器件和电子电路来控制和转换电力的技术。
在电力系统中，电力电子技术的应用越来越广泛，其发展已经成为电力系统发展的重要驱动力。
电力电子技术的背景可以追溯到20世纪60年代，当时电力系统开始面临一系列新的挑战，如电力负载的快速增长、电力系统的不稳定性、传统直流和交流系统的柔性度不足等问题。
为了应对这些挑战，研究者们开始积极探索新的电力转换技术，逐渐形成了现代电力电子技术。
现代电力电子技术主要包括功率半导体器件、PWM调制技术、微电网技术、智能电网技术等。
这些技术的发展为电力系统的稳定运行、高效能利用、智能化管理提供了重要支持。
随着可再生能源的快速发展和成熟，电力电子技术在可再生能源集成和智能电网建设中也扮演着至关重要的角色。
电力电子技术的背景是电力系统发展的需要，是科技进步和市场需求的结果，是实现清洁、可靠、高效能源供应的必然选择。
【字数：234】2. 正文2.1 传统电力系统存在的问题1. 能效低下：传统电力系统在能源传输和转换过程中存在能量损耗严重的问题，导致能效较低。
在电力系统中，直流到交流的转换、电压调节和功率转换都需要耗费大量能量。
电力行业的新能源技术探索未来能源发展的前沿
电力行业的新能源技术探索未来能源发展的前沿现代社会的快速发展离不开电力供应的支持和保障。
然而，由于传统能源的有限性和环境污染问题，人们对于新能源技术的探索和发展变得越来越迫切。
在各个领域中，电力行业是新能源技术应用的热点之一，通过对新能源技术的探索和创新，我们有望实现未来能源发展的前沿。
一、太阳能技术的应用太阳能作为一种无限的清洁能源资源，被广泛应用于电力行业中。
太阳能光伏发电技术是目前最常见的太阳能利用方式之一。
通过太阳能电池板的吸收和转化，太阳能光伏发电技术可以将太阳能转化为可供电力使用的直流电。
此外，太阳能热发电技术也在电力行业中得到了广泛应用。
通过利用太阳能集热器将太阳能转化为高温热能，然后利用工作介质的变化来产生动力和发电。
这些太阳能技术的应用不仅提供了可持续的清洁能源，而且有助于减少对传统能源资源的依赖，推动了电力行业的可持续发展。
二、风能技术的发展风能作为一种广泛分布、无污染、可再生的能源，得到了越来越多的重视。
风能发电技术已经成为电力行业新能源技术的重要组成部分。
常见的风力发电技术包括风力发电机组和风力发电场。
风力发电机组通过风轮的旋转来驱动发电机发电，而风力发电场则是将多台风力发电机组布置在广阔的地区，形成一个庞大的发电系统。
风能技术的发展不仅为电力行业提供了可再生的清洁能源，还使得区域性能源供给问题得到缓解，实现了能源的分散利用和可持续发展。
三、地热能技术的利用地热能作为一种富含热能的能源资源，具有广泛的应用前景。
地热能发电技术是一种利用地下热能产生电能的技术。
通过利用地热水和蒸汽的高温热能，驱动发电机发电。
相较于传统的火力发电和核能发电，地热能发电具有环境友好、稳定可靠等特点。
地热能技术的应用不仅为电力行业提供了一种清洁能源选择，还有助于解决传统能源资源短缺和环境污染问题，推动未来能源的可持续发展。
四、海洋能技术的研究海洋能作为世界上最大的可再生能源之一，具有巨大的潜力和价值。
电力技术的前沿发展与未来趋势展望
电力技术的前沿发展与未来趋势展望随着科技的不断进步和人们对清洁能源的需求增加，电力技术正经历着前所未有的发展。
本文将从几个方面探讨电力技术的前沿发展和未来趋势展望。
首先，可再生能源的利用是电力技术发展的重要方向之一。
随着化石燃料的消耗和环境问题的日益突出，人们对可再生能源的需求越来越迫切。
太阳能和风能是目前最常见的可再生能源，通过光伏发电和风力发电技术，可以将自然界的能量转化为电能。
然而，这些技术还存在一些问题，如能源密度低、不稳定等。
因此，未来的发展方向是提高可再生能源的利用效率和稳定性，以满足日益增长的电力需求。
其次，电力储存技术的发展也是电力技术前沿的重要方向。
由于可再生能源的天然波动性，电力储存技术对于平衡能源供应和需求之间的差异至关重要。
目前，常见的电力储存技术包括电池储能、水泵储能和氢能储能等。
然而，这些技术还存在着成本高、能量密度低等问题。
未来的发展方向是提高电力储存技术的效率和可持续性，以实现能源的高效利用和平稳供应。
另外，智能电网技术也是电力技术发展的重要方向之一。
智能电网是一种基于信息和通信技术的现代化电网系统，它能够实现电力系统的高效调度和管理。
智能电网通过智能计量、智能配电、智能传输等技术手段，实现了对电力系统的全面监测和控制。
这不仅提高了电力系统的安全性和可靠性，还为用户提供了更加便捷和智能的用电服务。
未来的发展方向是进一步提高智能电网的智能化程度，实现电力系统的自动化和智能化。
此外，电力技术的发展还涉及到电力设备的创新和改进。
例如，高温超导技术是一种能够在极低温度下实现电阻为零的技术，它可以大大提高电力设备的传输效率和能量密度。
此外，电力设备的小型化和轻量化也是电力技术发展的趋势之一。
随着电子设备的普及和需求的增加，对于小型、高效的电力设备的需求也越来越大。
因此，未来的发展方向是研发更加高效、小型和可靠的电力设备，以满足不断增长的电力需求。
综上所述，电力技术的前沿发展和未来趋势展望包括可再生能源的利用、电力储存技术的发展、智能电网技术的应用以及电力设备的创新和改进。
电力科技创新报告模板
电力科技创新报告模板1. 前言本报告旨在探讨电力领域中的科技创新，包含了当前电力行业的现状、面临的挑战以及新技术的应用情况等内容。
本报告旨在帮助相关企业、机构和个人了解电力科技创新的趋势，为电力科技创新提供有益的指导。
2. 电力行业现状目前，电力行业正面临诸多挑战。
首先，因为全球能源需求的显著增长，作为主要能源供应来源的化石燃料如煤炭、石油和天然气的储备日益减少，这一趋势迫使我们转向使用更多可再生能源。
其次，电力行业污染排放、能源效率、安全问题等方面的要求越来越高，煤炭等传统能源在这些方面存在很多限制。
3. 新技术应用为了应对这些挑战，电力行业开始广泛采用新技术，例如：3.1 智能电网智能电网是一种基于信息化技术的电力行业的变革方式，可以更高效、智能、可靠地管理电网。
智能电网包括分布式能源、能量存储、电动车辆等多种技术手段，将如实时监测、预警、控制等功能集成在一起。
这使得电力行业能够更好地适应变化，提高工作效率和能源利用效率。
3.2 新能源技术新能源技术的普及应用已经成为电力行业的趋势。
太阳能发电、风力发电和潮汐能发电等技术已经被广泛采用。
此外，对于可再生性能和开发成本都更有优势的氢燃料电池技术也受到了广泛关注。
3.3 电池技术电池技术在近年来得到了广泛的发展，成功地应用于电动车、家庭电力存储等场景。
在电力领域，高能量密度电池和超级电容器等技术的发展可以极大地提高能源存储的效率，为电力行业的转型提供可能。
4. 总结电力行业的科技创新正在迎来新的发展阶段。
前沿技术的应用为电力行业的升级和改造带来了全新的可能性，并且可以让我们更好地应对当前和未来的挑战。
电力行业工作者应当积极学习和掌握新技术，以支持电力行业的持续创新和发展。
智能电网技术发展现状及未来趋势分析
智能电网技术发展现状及未来趋势分析近年来，随着能源问题的日益突出以及新一轮科技革命的兴起，智能电网技术成为了全球关注的焦点。
作为能源行业的创新突破点，智能电网技术旨在通过数字化、自动化和智能化等手段来提高电网运行效率、优化能源配置、提供更可靠的电力供应。
本文将全面分析当前智能电网技术的发展现状，同时展望未来趋势。
首先，我们来看智能电网技术的发展现状。
智能电网技术的核心是信息通信技术（ICT）的应用，通过在电网中加入传感器、智能计算设备和通信网络，实现了对电网各个环节的实时监测、可靠安全的数据传输以及智能控制。
当前，全球许多国家都在积极推进智能电网技术的应用，尤以美国、中国、欧盟等地处于智能电网发展的前沿。
在中国，国家电网公司已经启动了“送变电”项目，建立起了全国性的智能电网示范区，探索智能电网技术应用的最佳实践。
同时，各大电力公司也纷纷投资于智能电网技术研发，并在一些城市开展了智能电网的试点工作。
在当前智能电网技术的发展中，一些具体技术成果已经取得了重要突破。
首先是基于大数据的电网状态诊断和预测技术，通过对海量数据的分析，可以快速准确地判断电网的运行状态，预测潜在故障，并及时采取措施进行修复。
其次是智能配电网技术，针对分布式发电、能源储存和电动车充电等新能源技术的快速发展，智能配电网可以实现对多能源的有效管理和优化，提高能源利用效率。
此外，智能电表技术、电能质量控制技术、电网安全保障技术等方面也都取得了积极的进展。
未来，智能电网技术仍然将继续发展并呈现出一些新的趋势。
首先是智能电网将更加普及和智能化。
随着技术的逐步成熟和成本的降低，智能电网技术将逐渐普及到更多地区和居民家庭。
同时，人工智能、物联网和云计算等新兴技术的不断涌现将进一步推动智能电网的智能化水平不断提升。
其次是智能电网将更注重能源的清洁和可持续性。
尽管传统能源仍然占主导地位，但新能源技术的快速发展将使智能电网更加注重清洁能源的集成和利用，推动能源体系的低碳化和可持续发展。
电力技术的发展趋势与应用前景
电力技术的开展趋势及应用前景郑健超y中国电力科学研究院〕-、电力新技术的社会需求20世纪工程技术的划时代成就之一就是电的日益广泛应用。
电力已成为生产开展和社会变革最重要的技术根基。
电力技术的不断进步，迅速改变着社会的面貌，对人们的生产方式和生活方式产生着重大影响，电气化的程度已成为现代化最显著的标志。
因此，在美国国家工程院评选出的20项“20世纪最伟大的工程技术成就”中，电气化名列榜首。
在我国类似的评选中，电气化也名列前茅。
在步入新世纪的时候，人类面临的重大挑战是实现可持续开展，而在可持续开展的条件下满足日益增长的能源和电力需求那么是世界各国面临的最紧迫任务之一。
我国由于人均拥有的一次能源极其有限、能源强度高、油气资源短缺、能源利用引起的环境污染严重，要在提供充足可靠的能源和电力供应的同时减少环境污染，难度比其他国家大得多。
根据预测，到2050年，我国国内一次能撅年生产能力约为30亿t标准煤，人均仅有两吨标准煤左右，人均能耗仅能到达目前全世界的平均水平。
如果大力开展干净煤、核电、水电、可再生能源和开发油气资源的方案不能如期实现，我国将面临严重的能源短缺，大量进口能源将不可防止，环境状况也将更加恶化。
为应对这一严峻挑战的战略有:强化节能战略的实施，强化干净煤发电技术的应用，加快开展水电、核电和其他可再生能源发电。
可以看出，实施这些开展战略都意味着必须加速我国电气化的进程，提高电力在终端能源中的比例，尽可能把一汰能源清沽高效地转换为电能使用。
为此目的，必须在电能的生产、传输、储存、分配和使用的各个环节使用新技术。
这一重大社会需求决定了未来电力技术的开展方向。
过去，电力技术主要属于传统技术的范畴。
近年来，电力技术的开展日益显现出高技术与传统技术穿插、融合的趋势。
高技术领域的信息技术、电力电子技术、新材料技术的突飞猛进使传统电力系统己经或将要发生重大变革。
以下仅举数例加以说明。
重力霜子(POwerelectronics)主要是研究改善雷:能使用效率的工程技徒f,藉由整合微甯子、功率半零艘元件、典自勤控制等技彳行於甯能锯存、甯力僖翰舆奂、典各槿不同形式富源需求的愿用。
简述高压直流输电技术现状发展前景
简述高压直流输电技术现状发展前景摘要：随着我国经济的快速发展，用电需求不断增加，为了满足国内直流输电工程的建设需要，紧跟直流输电设备制造水平的前沿技术，对直流输电技术发展的最新成果进行总结。
支出将电流自然换相技术与柔性直流技术相结合构成多端直流输电技术是未来直流输电技术的发展方向。
本文在我国直流输电发展的基础上，结合我国直流输电的现状和规划，对我国今后直流输电的发展趋势进行深入研究。
关键词：高压直流输电；直流输电；发展趋势一、高压直流输电优劣势分析1.劣势由于直流输电换流变电所多，结构比较复杂，造价高，元器件损耗严重，如晶闸管换流时消耗大量无功功率，直流输电特性造成接地技术问题，直流电流没有过零投切，给断路器灭弧带来的困难，所以应采取充分研究并采取预防措施。
2.优势由于直流输电架空线路需要两级导线正极和负极，线杆结构简单、造价低、损耗小，在直流电压下，线路电容不存在，没有电容电流，不易老化，不用考虑输电的稳定性，有助于远距离大容量送电，提高电力系统的质量和可靠性，有利于增容建设、节省投资效率。
二、直流输电主接线拓扑结构1. 特高压直流输电国家电网公司主导建设的特高压直流输电工程采用双 12 脉动阀组串联技术。
特高压直流拓扑最显著的特点为解决了为提高系统可用率而产生的换流器的在线投退问题。
对一个极而言，既可以采用单组 12 脉动换流阀运行，也可以采用 2 组12脉动换流阀串联运行，每个阀组都并联了旁路断路器和旁路隔离开关，允许一个阀组退出运行后另一个阀组继续运行。
该接线方案中，每极高低 12脉动换流器两端设计电压相同，其正送和反送率传输方向下运行方式有 40 余种，灵活的运行方式也大大提高了特高压直流输电系统的可靠性。
2. 多端直流多端直流即由多个换流站及其间连接的输电线路组成的高压直流系统，早在20 世纪 60 年代就有相关原理阐述。
目前投运的系统包括意大利—科西嘉—撒丁岛三端系统、魁北克—新型格兰系统等。
新能源电力系统前沿技术研究
新能源电力系统技术前沿研究新能源电力系统是未来能源发展的重要方向,其技术前沿主要体现在以下几个方面:一、风力发电技术风力发电是新能源电力系统的重要组成部分。
其技术前沿包括:1. 大型风力发电机组的研发。
通过提高单机容量、优化叶片设计等手段,不断提升风电机组的发电效率和可靠性。
2. 海上风电技术的突破。
针对海上风资源丰富但环境恶劣的特点,研发适合海上环境的风电机组及基础设施。
3. 风电场智能化管理。
利用大数据、人工智能等技术,实现风电场的智能监测、预警和优化调度,提高整体运行效率。
二、太阳能发电技术太阳能发电是新能源电力系统的另一个重要组成部分。
其技术前沿包括:1. 高效太阳能电池的研发。
通过材料改进、结构优化等手段,不断提高太阳能电池的转换效率。
2. 大规模光伏电站的建设。
利用先进的光伏组件和跟踪系统,建设大型集中式光伏电站,提高发电规模和经济性。
3. 分布式光伏系统的应用。
针对用户侧的分布式光伏发电,研发智能逆变器、储池化学材料的优化和系统集成技术的进步,开发高能量密度、长寿命的大型储能系统。
2. 抽水蓄能技术的创新。
利用地形优势,开发新型抽水蓄能电站,提高系统的能量转换效率和调峰能力。
3. 氢能储能系统的应用。
利用氢气的高能量密度特点,研发氢能储能系统,为新能源电力系统提供长时间储能支持。
四、电网互联技术电网互联技术是实现新能源电力系统大规模并网的关键。
其技术前沿包括:1. 柔性直流输电技术。
利用先进测、自动化控制和优化调度,提高电网的灵活性和可靠性。
3. 跨区域电网互联。
通过构建区域间的高压直流输电通道,实现新能源电力的跨区域调度和优化配置,提高整体系统效率。
总之,新能源电力系统的技术前沿涉及风电、光伏、储能、电网互联等多个领域。
通过持续的技术创新和应用,将为未来清洁能源的发展提供有力支撑。
主要国家微型电网部署现状及展望
主要国家微型电网部署现状及展望微型电网由分布式电源、用电负荷、能量管理系统等组成。
作为新一代电力系统的重要组成部分，微型电网充分利用风力、太阳能等产生的清洁电力，减少了石油和煤炭等化石燃料发电带来的污染排放，灵活性好、经济环保、能效较高。
当前全球约有21000个微型电网为4800万人服务，到2030年被服务人口将扩大到5亿，届时需要部署217000个微型电网，其中大部分是太阳能微型电网，可以避免15亿吨二氧化碳排放[1]，各地用于构建微型电网的储能装机容量将达到37吉瓦，创造约401亿美元的营收[2]。
近年来，各国积极部署微型电网，纷纷制定政策和法规来促进微型电网的建设与应用，赋能加速电力行业能源转型。
本文梳理了2020年以来美国、欧盟、澳大利亚、加拿大、中国等主要国家在微型电网方面的部署情况和典型案例，总结了微型电网发展的重点方向和关键技术，以供决策参考。
一、主要国家微型电网部署情况1、美国美国部署微型电网的重点主要集中在提高供电可靠性和实现电网智能化方面。
2020年12月，美国能源部（DOE）开始制定“微型电网规划战略”（Microgrid Program Strategy）[3]，旨在到2035年，将微型电网打造成未来电力输送系统的重要组成部分，构建韧性、零碳、可负担的电力网络，将微型电网从设计到调试阶段的时间和成本分别降低20%、15%。
2021年5月，DOE宣布研发出监测安装在美国各地微型电网的新型交互式工具[4]，有助于电网安装经验交流和相关数据文件下载。
2023年10月，DOE发布105亿美元的“电网韧性与创新伙伴关系计划”（GRIP）[5]，将在美国44个州部署400个独立微型电网，增强电网系统韧性。
目前，加利福尼亚州、密歇根州、佛罗里达州等地均部署有微型电网[6]，多由太阳能光伏和储能系统组成。
2、欧盟欧盟微型电网建设主要集中于制定更先进的解决方案和示范项目部署。
2022年4月，欧洲能源转型智能网络技术与创新平台（ETIP SNET）公布《2022—2025年综合能源系统研发实施计划》重点资助项目[7]，包括支持孤岛模式运行的微型电网。
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电力前沿技术的现状和前景电力技术是通向可持续发展的桥梁，这个论断已经逐渐成为人们的共识。
研究表明，为了实现可持续发展，应尽可能把一次能源转换为电能使用，提高电力在终端能源中的比例。
因为，在保证相同的能源服务水平的前提下, 使用电力这种优质能源最清洁、方便，易于控制、效率最高。
如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用，人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。
因此，电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为下世纪电力技术的重点领域。
电力技术属于传统技术的范畴，技术创新和出现重大突破的机会要比信息科学、生命科学、材料科学等新兴学科少得多。
但是，应该看到，电力技术与其他学科的相互交叉和渗透的趋势越来越明显。
电力研究的一些前沿课题反映了这种趋势。
以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行评述。
1、紧凑型发电、变电、输电技术1 分布式电源应用背景：由于土地资源的日益枯竭和公众对输电线路可能产生的电磁影响的忧虑，开辟新的线路走廊越来越困难。
例如，北美和西欧许多国家已决定一般不再兴建新的输电线路。
1.1分布式发电装置（Distributed Generation）是指功率为数千瓦至50 MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。
这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有，用以满足电力系统和用户特定的要求。
如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电，节省输变电投资、提高供电可靠性等等。
当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机（Micro tur_bines）和各种工程用的燃料电池（Fuel Cell）。
因其具有良好的环保性能，分布式电源与“小机组”已不是同一概念。
于是，直接安置在用户近旁的分布式发电装置便成为一种替代方案。
其次，与大电网配合，分布式电源可大大地提高供电可靠性，可在电网崩溃和意外灾害（例如地震、暴风雪、人为破坏、战争）情况下，维持重要用户的供电。
加拿大魁北克省1997年冰雪灾造成输配电线路灾难性破坏，引起大面积停电，许多重要用户长期不能恢复供电。
人们认识到，如果能有与电网配合的分布式电源在运转，供电可靠性将会大大地提高，一些灾难性后果是可以避免的。
对供电网难以达到的边远分散用户，分布式电源在技术经济上具有竞争力。
此外，发展电动车电源是研究发展分布式电源的重要推动力。
⑴微型燃气轮机微型燃气轮机（Micro Turbine）,是功率为几千瓦至几十千瓦，转速为96 000 r/min，以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机，工作温度500 ℃，其发电效率可达30%。
目前国外已进入示范阶段。
其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。
可见，电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。
⑵燃料电池燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。
它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式，被称为21世纪的分布式电源。
燃料电池的工作原理燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。
氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子，空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极)，负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水，外电路则形成电流。
通常，完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。
其中，电池堆是核心。
低温燃料电池还应配备燃料改质器（又称为燃料重整器）。
高温燃料电池具有内重整功能，无须配备重整器。
磷酸型燃料电池（PAFC）是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。
现在已能生产大容量加压型11 MW的设备及便携式250 kW等各种设备。
第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池（MCFC），工作在高温（600～700 ℃）下，重整反应可以在内部进行，可用于规模发电，现在正在进行兆瓦级的验证试验。
固体电解质燃料电池（SOFC）被称为第3代燃料电池。
由于电解质是氧化锆等固体电解质，未来可用于煤基燃料发电。
质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。
性能和特点燃料电池有以下优点：（1）有很高的效率，以氢为燃料的燃料电池，理论发电效率可达100%。
熔融碳酸盐燃料电池，实际效率可达58 4%。
通过热电联产或联合循环综合利用热能，燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。
燃料电池发电效率与规模基本无关，小型设备也能得到高效率。
（2）处于热备用状态，燃料电池跟随负荷变化的能力非常强，可以在1 s内跟随50%的负荷变化。
(3)噪音低；可以实现实际上的零排放；省水。
（4）安装周期短，安装位置灵活，可省去新建输配电系统。
目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高，在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。
1.2 紧凑型变电设备由于发达地区的土地己成为稀缺资源，为了尽量减少变电站的占地、减少环境影响，以便降低投资、缩短建设工期，近年来出现了电气设蚤紧凑化、模块化，不同类型的电气设备集成为一体的倾向。
由于绝缘材料、光纤测量技术和制造工艺的进步，现已出现了断路器、隔离开关、接地开关、电压及电流互感器及控制保护设各集成为一体的紧凑化、模块化的变电站设备。
它可以视为介于全封闭组合电器（GIS）和常规的敞开式变电站之间的一种集成化设备。
这类设各有不同的商品名称和集成度，但设计思路是相同的，即通过集成来改善设备的技术性能、减少占地和环境影响、降低造价。
图4为一座5００ｋＶ的紧凑化变电站。
HGIS 绝缘材料的进步也促进了发电机和变压器的集成。
最近国外研制成功所谓的"电力发生器"（power former），它采用特殊的电缆来代替原来发电机定子中的矩形截面导线，使电机绝缘的耐压成数量级的提高。
发电机出口的电压可达400KV，因此不需要升压变压器就可把发电机直接连接到架空线路。
"电力发生器"的优点除了使升压变电站大大简化以外，还有热性能好、短路电流小、便于维护检修等伏点。
这种技术用于电力变压器的设计，开发出新式的干式高压变压器。
变压器高低压绕组均用电缆绕制（图幻。
与传统的充油电力变压器相比，这种新式变压器具有结构简单、无火灾和泄漏的危险、运行维护工作量小、耐受短路能力强、绕组外部处在地电位人身安全性好、电场影响很小等优点。
1． 3紧凑型输电线路－－紧凑型输电技术紧凑型输电技术是通过减少输电线相间距离和排列，达到减少线路电抗（自感、互感、集肤效应）、增加容抗、提高线路自然功率，从而提高输电线输电能力的输电技术。
紧凑型输电技术通常应用于长距离输电工程中，如巴西南北联网工程。
目前，我国的紧凑型输电线路尚在工业试验阶段，提高输电能力的作用尚未得到充分发挥，有些问题还需研究解决，如紧凑型线路的带电作业问题。
我国华北电网于94年和99年分别有一条220kV紧凑型线路（安定－廊房，全长23.6公里）和500kV紧凑型试验输电线（昌平－房山）投入运行。
华北昌房500kV 紧凑型线路，长85公里，子导线采用六分裂结构、圆环的直径为750mm，相间采用倒三角排列、相间距离6.7m，导线对地距离10m，走廊宽度约16m，自然功率比常规线路提高了1/3。
线路总投资约17000万元人民币，较常规线路增加约10%左右。
一百公里的500kV紧凑型线路造价比常规线路多1600万元人民币左右。
但如果考虑走廊资源和每回线路的输电能力，紧凑型线路将比常规线路经济。
验，国家电力公司电网建设分公司针对三峡输变电工程待建的政平——宜兴两回500kV输电线路，提出了《工业性试验项目 - 政平——宜兴500kV 同塔双回路紧凑型线路的技术报告》，取得了专家的论证认可。
并组织开展500kV双回紧凑型输电线路的研究，宗旨在于填补国内双回紧凑型输电线路的空白，使国内500kV双回紧凑型输电线路技术达到国际先进水平。
用"昌房500kV紧凑型送电线路"的研究成果)。
国电华北电力设计院工程公司借鉴了昌房500kV紧凑型输电线路的经验，开展了500kV同塔双回紧凑型塔的研究工作，并采用到政平至宜兴500kV同塔双回输电线路工程中去。
500kV 同塔双回紧凑型输电线路设计比过去双回同塔并架输电线路有以下特点：a) 线路自然输送功率同塔双回500kV紧凑型线路与常规同塔双回500kV线路相比，自然输送功率提高约30%，达到世界先进水平。
b) 降低工程建设投资降低铁塔钢材耗量：单基直线塔铁塔耗钢量，比常规同塔双回500kV线路降低约30%，单基耐张塔铁塔耗钢量，比常规同塔双回500kV线路降低约20%。
降低基础混凝土耗量：降低铁塔高度，减少铁塔基础作用力，基础混凝土耗量比常规同塔双回500kV线路降低10%以上。
c) 控制线路走廊500kV 同塔双回路紧凑型线路，两外边线间距离为24.65m，与常规同塔双回500kV线路走廊宽度相当。
d) 减少对环境的电磁影响500kV同塔双回路紧凑型线路，导线下最大地面工频电场强度与常规线路相当，且线下地面高场强区小于常规线路，并可听噪声、无线电干扰水平与常规线路相当。
e) 提高线路耐雷水平同塔双回500kV紧凑型线路，耐雷水平高于常规线路，且雷击跳闸率低于常规线路。
f) 线路绝缘水平同塔双回500kV 紧凑型线路，绝缘水平与我国已运行的单回500kV紧凑型线路一致，操作冲击闪络概率与常规同塔双回和单回500kV线路相当，均低于10-3。
2、多相输电技术多相交流输电技术是指相数多于3相的输电技术，如6相、12相等，这种输电系统的优点是在线路输送同样的功率下可节省线路走廊和占地面积，使输电线路更加紧凑。
1973年国际大电网会议首次有论文推荐把多相交流输电用于电力系统，尔后在世界上建立了多个试验基地，例如1987年美国PIT在其马尔太试验基地建设了6相和12相试验线路。
1992年纽约州的电气与煤气公司(NYSEG)和美国电力研究院等单位在NYSEG系统纽约的滨黑姆登附近将戈得到奥克代尔之间已建成的双回115kV三相交流线路改造成单回93kV(线电压)6相输电线路，全长2.4km，并通过两端的两台三相转换变压器与三相系统相连，两台都接成Yn，d，已联合运行多年。
这说明多相交流输电已进入了工业性的试验和试运行阶段。
对多相交流输电的研究和运行实践表明，这种输电方式在技术上是可行的，经济上也是有效的，并且其研究也在进一步的深入。
不过，这项技术的应用范围仍然是相当有限的，也难以广泛替代目前应用的三相交流输电系统。
多相输电的研究与工业试运行，在美国及其他一些国家进行了二十多年，并取得了很有吸引力的结果。
多相输电线路与三相输电线路相比具有许多潜在的优势，它具有较低的相间电压，轻巧的杆塔结构，较窄的架线走廊，大的输送能力，易于与三相现有系统协调、兼容运行，对高压断路器触头断流容量的要求较低等。