对基于辐射网格布局和无遮挡损失原则所衍生出的无遮挡（EB）布局、无阻塞（No blocking-dense）布局、经验型（DELSOL）布局3种塔式定日镜场布局进行了研究。对这3种布局的数学模型进行了归纳，结合塔式电站Gemasolar的部分设计参数，分别根据3种布局模式采用SolarPILOT软件对镜场进行建模仿真。利用MATLAB对建模所得镜场坐标数据进行处理，得到径向间距和方位间距变化曲线，验证了3种布局数学模型的合理性。通过分析各镜场中基础环和交错环的排布特点得出镜环布置规则，同时从镜场的定日镜数量、光学效率、土地利用率、接收能量等方面对比不同布局的性能，分析其优缺点。结果表明：在镜场半径为1 000 m的范围内，No blocking-dense布局下镜场的年均光学效率和土地利用率最高，EB布局次之，但EB布局下定日镜数量和镜场接收能量最多，DELSOL布局的各项性能特性均最低。

元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态。随着“碳达峰、碳中和”目标与新型电力系统的提出，在元宇宙中建设电力系统是未来发展的趋势。针对元宇宙在电力系统的应用，通过数字孪生技术、物联网技术2种手段来认知元宇宙继而分析元宇宙中的电力系统。不同于现在的虚拟现实，元宇宙具备虚拟融生、多元化、沉浸感、经济系统和文明四大特点。围绕上述2种手段和四大特点，从科学和工程视角介绍元宇宙，阐述其中电力系统的框架及其可以实现的功能。最后，介绍了元宇宙在电力系统的潜在应用与前景。

在燃煤电厂选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)脱硝高浓度逃逸氨条件下，对氨在脱硝下游设备中的脱除效率、粉煤灰和浆液中的富集浓度及其分布机理进行研究。对350 MW及600 MW机组分别进行取样分析，结果表明：空预器、电除尘器和湿法脱硫系统对逃逸氨的脱除效率分别为3.37%~6.63%、75.14%~83.28%和36.36%~46.38%，这些下游环保设备对氨的脱除效率高，烟囱入口氨浓度相对脱硝出口氨浓度下降明显；飞灰中的氨含量与飞灰粒径成反比；脱硫净烟气中的氨浓度随原烟气中氨浓度的增大而增大；脱硫系统对氨的脱除效率随浆液pH值的增大而降低。研究结果对机组的环保和经济运行具有重要意义。

高温固体氧化物电解池(solid oxide electrolysis cell，SOEC)是一种能量转化效率高、反应速率快、应用场景广的新型高效电化学能量转化装置，在低成本绿氢制备、高附加值含碳化学品制备、氮氧化物处理、合成氨等领域具有广阔应用前景，有望在能源、化工、交通等领域的低碳化转型发挥重要作用。结合SOEC在制氢、制油、氮化物处理和制氨等领域的最新进展，对SOEC发展现状进行了系统归纳，并对未来发展需要重点关注的方向进行了展望。

质子交换膜燃料电池具有效率高、无污染、燃料适应性好等优点，其与可靠制氢相结合形成的绿色能源网络是实现碳中和的有效途径，有望推进以氢燃料电池为电、热动力来源的新能源汽车、无人机、船舶等产业的技术研发与升级。然而，安全稳定的氢气供给技术是限制基于移动场景下的燃料电池发电应用发展的主要瓶颈，采用甲醇原位重整制氢有望在燃料电池移动氢源问题上实现突破。为此，从甲醇重整制氢研究进展、甲醇重整制氢反应器研究进展以及甲醇重整燃料电池发电应用等方面进行了综述，以期为促进甲醇重整燃料电池在新能源领域的商业化发展与应用提供一定的参考和指导。

太阳能光伏/光热(photovoltaic/thermal，PV/T)技术是光伏组件和太阳能集热器的集成，可同时发电和提供热能，在提高系统整体效率的同时提高了空间利用率。在总结和归纳光伏/光热技术的类型及相关理论研究的基础上，重点针对平板型光伏/光热系统的热损失和光伏板超温问题的改善设计研究开展综述分析，同时系统总结了集成相变储热材料的光伏/光热系统的研究现状，并对当前研究中存在的不足和未来发展趋势进行了展望，以期为PV/T系统的进一步发展提供理论参考。

准确估计锂离子电池荷电状态(state of charge， SOC)、电池健康度(state of health，SOH)以及预测电池剩余寿命(remaining useful life，RUL)是电池管理的重要内容，对延长电池寿命和保证电池系统可靠性具有重要意义。各国研究人员对电池状态评估与寿命预测方法进行了大量研究，提出了多种方法。首先，介绍了SOC与SOH的定义及已有估算方法，并进行了对比；然后，介绍了RUL的定义，并对主要方法进行了分类与比较；最后，总结了锂离子电池状态估计与寿命预测方面存在的挑战，并提出了未来的发展方向。

在过去30年，我国电力行业发展迅速，一定程度上已经解决了效率与清洁问题，而落实“双碳”目标又对我国电力行业提出了低碳发展的要求。提高能源利用效率，提升零碳能源及碳中性能源占比，配备碳捕集、利用与封存(carbon capture, utilization and storage，CCUS)技术是实现电力行业碳减排的3条重要途径。基于电力系统碳中和公式，分析了2000—2020年我国电力行业的碳减排历程及不同途径的碳减排贡献，并阐述了我国CCUS技术发展现状及路线。结果表明：2000—2011年，提高含碳能源利用效率为电力行业的碳减排做出了主要贡献；2011年以后，零碳能源占比的提升对电力行业碳减排的贡献更大。电力行业若要实现碳中和的目标，在化石能源不能被完全替代的情况下，CCUS技术是不可或缺的。目前，CCUS技术的成本及捕集能耗过高是阻碍其推广的主要原因，燃料源头捕集技术实现了能量的梯级利用和碳组分的富集，降低了CO₂的捕集能耗，相较于目前主流的碳捕集技术，燃料源头碳捕集系统的效率普遍可以提高5~8个百分点。

针对传统电厂冷端系统性能不稳定和年运行费用较高的问题，建立一种基于负挖深度的直流式冷端系统热力、阻力、土建和年运行费用计算的数学模型，由不同塔外工况得到冷端系统的最优化配置，分析冷却水进水温度、凝汽器面积单价和凝汽器负挖深度对冷端系统性能的影响，结果表明：降低冷却水进水温度和凝汽器面积单价可减少冷端系统的年运行费用，凝汽器负挖深度为3~5 m时冷端系统的各性能参数达到较大值，因此根据不同塔外气象参数选择冷端系统配置能提高电厂运行效率，并减少冷端系统的年运行费用。

CO₂咸水层封存作为碳捕集、利用与封存(carbon capture, utilization and storage，CCUS)技术的重要一环，是实现碳中和目标的有效手段，完善咸水层封存机理研究方案对于准确评估CO₂咸水层封存潜力具有重要意义。讨论了CO₂咸水层封存机理，总结了实验过程中常用的表征技术，论述了不同参数对咸水层封存的影响，并对该技术的未来发展做出了展望。针对不同的封存机理研究，咸水层封存的表征技术主要包括储层岩石表征、岩心驱替实验、溶解性实验、矿化反应实验等。CO₂咸水层封存潜力受残余水饱和度、残余气饱和度、溶解度和盐析程度等多个参数的影响，因此选用合适的表征技术确定相关参数对于确保封存潜力评估的准确性至关重要。此外，开展全过程封存机理分析和海上咸水层封存项目研究是该技术未来研究的重要方向。

质子交换膜(proton exchange membrane，PEM)水电解制氢是一种绿色、可持续的氢能制备方法，开发用于阳极析氧反应(oxygen evolution reaction，OER)的、高效经济的电催化剂是实现其大规模商业化应用的关键。通过两步合成法，合成了由不同锰基氧化物作载体的氧化铱催化剂IrO _x /Mn₈O₁₀Cl₃、IrO _x /β-MnO₂和IrO _x /α-MnO₂，铱的质量分数为55%左右。与现有商业IrO₂和其他含贵金属的电催化剂相比，合成的氧化铱/锰基氧化物催化剂具有更低的过电位和更高的电流密度。IrO _x /β-MnO₂在电流密度为10 mA/cm²时过电位仅为228 mV，IrO _x /Mn₈O₁₀Cl₃在1.53 V电压下比质量活度达到916.7 A/g_Ir，析氧反应活性的提升归功于催化剂表面丰富的羟基氧缺陷和Ir^III物种，丰富的结晶-非晶界面为反应提供了大量活性位点。所提的氧化铱/锰基氧化物为高效经济的酸性OER催化剂的开发提供了新思路。

具有高比例新能源和高比例电力电子设备的新型电力系统是实现“双碳”目标的重要手段，但新型电力系统也会带来一系列不稳定的问题。在新型电力系统中，构网型控制技术(grid-forming control technology，GFM)具有电压支撑和主动惯量特性，以此替代同步机实现电网支撑，并维持电力系统稳定性，因此GFM具有广阔的发展和应用前景。基于此，首先，对储能变流器的拓扑进行简要介绍，并针对GFM技术的控制特点为其选型；其次，对于现有的构网型控制策略进行总结分析；最后，提出当前研究难点以及发展过程中所面临的问题和挑战，为构网型控制技术今后的发展建设提供思路。

对当前中国海上风电在风机、塔架与基础一体化设计领域的研究进行了回顾，从降载优化技术、结构优化技术、工程探索与应用方面探索了一体化设计的可行性，给出了在海上风电支撑结构轻量化的优化目标下可采用的一体化设计的关键技术和实施途径。研究表明，中国海上风电行业需要从提供一体化设计的前提条件、当前阶段可采用的技术、下一步的研究方向3个层次逐步落实，在海上风电走向平价上网的大背景下，业主工程师与第三方认证机构需要起到更大的推动作用。

氢能作为清洁无碳、灵活高效的二次能源和工业原料，具有广阔的发展前景。虽然单独的电解水制氢、储氢和供氢技术都已发展相对成熟，但我国电解水制氢-储氢-供氢的耦合发展正处于起步阶段，探索该耦合技术在电力系统中的发展对氢能与传统电力的协同利用具有重要意义。基于此，介绍了电解水制氢、储氢和供氢技术的基本原理、分类及其优缺点，总结了美国、日本和欧盟在电解水制氢-储氢-供氢产业的发展情况，分析我国从制氢到用氢的基本现状，讨论我国电解水制氢-储氢-供氢在电力系统中3种可能的应用模式。最后，基于现状提出推动我国电解水制氢-储氢-供氢在电力系统中发展的建议，为优化氢能的制-储-供-用全技术链发展提供参考。

1 000 MW燃煤机组作为国内先进机组排头兵，对其脱硝装置超低排放改造后的关键参数进行性能评估与分析，可以为燃煤机组超低排放形势下选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)烟气脱硝装置的稳定安全运行提供借鉴及指导。以已实现脱硝超低排放的某1 000 MW燃煤机组SCR脱硝装置为例，研究了该脱硝装置的脱硝效率，入口、出口NO _x 浓度分布，以及氨逃逸浓度等关键运行参数，分析了此台机组脱硝装置的主要性能。试验结果表明：该SCR脱硝装置超低排放改造后整体性能良好，但流场均匀性差、氨逃逸浓度超标等问题仍然存在，应该加强低氮燃烧调整，开展喷氨优化、流场均匀性试验及催化剂全寿命管理等工作。

氢能绿色无污染的特点使其成为实现我国“碳达峰”“碳中和”目标的重要手段，随着一系列相关政策的相继实施，氢能发展即将步入快车道。实现氢能低能耗大规模储运是目前亟待解决的技术瓶颈，混合冷剂氢液化工艺是解决该问题的有效手段。对当前混合冷剂氢液化工艺进行了统计分析，按照混合冷剂制冷温区介绍了不同研究者的基本技术路线以及混合冷剂组分优化，总结了当前混合冷剂氢液化工艺的技术特点，提出了未来混合冷剂氢液化工艺的发展建议，可为氢能高效大规模储运技术提供有效支持，加速实现氢能的大规模商用。

以新能源为主的新型电力系统的功率平衡面临着重要的技术挑战，以灵活负荷参与电力系统调节是提升新型电力系统有功平衡能力的重要途径。针对电热负荷季节性、时段性特征明显，新能源“极寒极热无风”“晚峰无光”，热电负荷在新型电力系统中呈现反调峰的趋势。针对这一问题，全面分析了电热负荷时空特性和用能特性，深入挖掘其调节潜力，着重分析了电热可控负荷的控制场景，并系统地给出了电热负荷的柔性调度策略，完成电热负荷的柔性控制调节，实现全时间尺度的网荷协同优化和灵活调度，从而验证了该电网电热负荷实时参与调度的可行性。

气候变化对人类社会的影响越来越受关注，随之而来的一系列极端天气引发系统断电的风险也越来越显著。为应对气候变化尤其是极端天气，人类社会需采取减缓和适应2种应对策略，对于发展中国家与小岛国，由于气候变化已经发生，因此气候问题将首先是适应问题。为解决电力系统如何从各个环节完整地适应气候变化问题，建立了一个适应气候变化的电力系统发展体系，提出一种涵盖极端气象因素的电力系统发展路径构建方法。在总结各种极端天气对电力系统影响的基础上，对电网的脆弱性进行评价；研究了适应极端天气的总体策略，并提出电力系统适应极端天气事件的方案，即规划–建设–应急管理–评估（planning-construction-emergency management-assessment，PCEA）抗灾体系。在规划阶段重点进行保底电网规划，构建不停电最小电网主干网；基于方案不同阶段的应用实例，验证了PCEA体系可以促使电力系统更好地适应极端天气。

为较全面表征低低温电除尘系统(FGC+ESP)对SO₃减排特性，提出了一种低浓度SO₃测试方法，即“2级控制冷凝+1级异丙醇吸收”采样法，可提高其测试数据的准确性。基于此，测定中试平台低低温电除尘系统(ESP入口90 ℃)的SO₃脱除效率为96.15%。3个工程项目4组现场实测数据中，低低温电除尘系统对SO₃脱除效率在69.1%~96.6%，分析并验证了低低温工况下飞灰颗粒对SO₃的吸附、团聚机制。研究结果可为低低温电除尘技术的大规模推广应用及燃煤电厂SO₃减排提供借鉴。

依托Aspen Plus平台建立了百千瓦级质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell，PEMFC)热电联产系统模型，该模型由燃料处理单元、热回收单元与PEMFC单元构成。燃料处理单元关键设备模型依据反应动力学参数搭建，PEMFC电堆采用Aspen Custom Modeler自定义模型。验证了关键设备模型的准确性，并分析了稳态条件下设备运行参数对系统性能的影响，结果表明：在以电定热运行模式下，可适当减少燃烧天然气进料或者降低重整原料水碳比，以提高系统的电效率与?效率。此外，可调节变压吸附(pressure swing adsorption，PSA)至PEMFC管路阀门，增大电堆阳极进气压力以提高发电量，但不建议增大电堆阴极进气压力，这会导致系统辅助设备耗电量上升、净电效率下降。以热定电时，可采取相反的调节方式，降低燃烧烟气与PEMFC尾气的排放温度，提高系统热效率。研究结果可为调整PEMFC热电联产系统工作参数以实现热电输出合理配比提供参考。

氢能是我国新能源体系中重要的组成部分，其市场规模和应用场景也在不断扩大。在国家各类政策的指导下，各省市依据其区域特点在燃料电池汽车等领域发布了相关政策，这在一定程度上加快了氢能迈向商业化的步伐。基于此，针对燃料电池等方面梳理了国家层面以及地方氢能政策，分析了氢能应用领域、各省市未来发展规划的政策要点以及盈利模式。最后，针对目前的氢能商业化进程给出相应的建议，为今后提升氢能效益提供一定的参考。

为建立典型终端型多能互补系统模型，了解不同优化目标下系统最优配置的特点和性能影响因素，提出一种集成太阳能、风能、天然气的终端型多能互补系统，并基于母线式结构对系统能流特性进行分析，建立系统设计运行一体化优化模型。研究了优化目标和能源价格对系统最优配置和性能的影响，阐明了微燃机、内燃机、吸收式制冷机等典型设备的适用场景，以及灵活性电源、储能装置对风光消纳的促进作用，验证了系统环保与化石燃料节约水平的一致性，以及当前考虑的技术经济水平下经济性与环保水平的反向关系。结果发现，存在最适宜的天然气价格确保下调压力适当，并明确了电价峰谷差大小对系统性能的影响，研究结果可为系统集成优化设计和能源价格政策制定提供参考。

风光水火储多能互补示范项目侧重从电源侧开发，利用风能、太阳能、水能、煤炭等多能源品种发电形成互补运行模式，可以有效解决弃风、弃光、弃水、限电等问题，促进可再生能源就近消纳，实现电力稳定送出，提高能源的综合利用效率。总结了多能互补的内涵及构建原则，梳理了首批多能互补示范项目的发展现状和存在的问题，并对多能互补项目不同模式的发展路径进行了详细分析。重点从风光资源的评估、新能源场址规划、总装机容量及最优电源配比、储能的优化配置、保障安全稳定的协调控制技术及项目的经济性评价指标等方面提炼出适合多能互补项目建设推广的一般流程及开发模式，最后从顶层设计、市场机制、运营管理等方面提出总结建议。

钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells，PSCs)由于光电转换效率高、制备工艺简单、成本低等优势受到广泛关注，电池效率已从3.8%提升到25.7%。目前，对基于SnO₂电子传输层的n-i-p型平板结构电池的研究越来越多，但存在着工艺可重复性差、效率低等问题。针对n-i-p型平板结构PSCs的制备进行了系统的研究，包括导电基底的选择、钙钛矿制备工艺参数的优化以及电池存储环境。结果证明，上述参数对于电池均具有重要影响，并结合扫描电子显微镜、X射线衍射、吸收光谱分析了原因。在最优工艺条件下(掺锡氧化铟基底，PbI₂ 退火温度70 ℃(1 min)，胺盐溶液滴加后静置时间不超过5 s，存储湿度4.5%)，器件平均效率达到21.85%，最高效率达到23.47%，迟滞可忽略，具有良好的可重复性。研究结果可为制备重复性好、光电转换效率高的PSCs提供科学支撑。

氢能作为一种绿色、零碳的二次能源，是能源转型发展的重要载体之一，已成为能源互联的重要媒介。可再生能源电解水制氢是未来制氢的主要途径，将促进能源结构调整与转型。然而我国氢能技术研发和产业应用尚处于初始阶段，氢能制备、储运、转换和应用产业链的各环节存在大量问题有待解决。分析了绿电制氢技术、氢气储运技术、氢能应用技术的发展现状，研究了绿电-氢能-多域应用典型场景和网络耦合集成关键技术，可为氢能制、储、用技术的结合和多域应用网络发展提供参考思路。

开展燃气轮机高温部件的异常检测能有效提高其运行安全性和可靠性。随着人工智能技术的兴起，数据驱动的故障诊断方法已经越来越流行。然而，在实际应用中，燃气轮机故障数据很少甚至几乎没有。针对仅有正常数据场景下的燃气轮机高温部件异常检测问题，提出了一种基于深度自编码器(deep autoencoder，DAE)和支持向量数据描述(support vector data description，SVDD)融合的DAE-SVDD异常检测方法。该方法利用正常数据训练深度自编码器，并利用深度自编码器的重构误差来训练支持向量数据描述。与传统异常检测方法相比，该方法显著提高了异常检测精度，能实现更灵敏鲁棒的燃气轮机高温部件异常检测。

氢是可储存、可移动、能控制的二次清洁能源，是理想的电力能源载体。把氢作为能源进行开发利用，是应对全球气候变化、保障国家能源安全、实现全社会低碳转型的重要手段。作为重要的温室气体排放行业，电力行业尤其是发电行业，应尽快发展包括氢能在内的新型能源应用，实现行业的能源零碳转型。为此，根据“双碳”目标要求，分析了我国电力行业氢能应用现状，提出了当前氢能应用存在的主要问题。借鉴国际主要氢能国家电力应用发展经验，结合“再电气化”要求，从法规制定、政策支持、金融创新以及电力行业场景应用等角度为氢能电力应用提出发展建议，即“十四五”期间电力企业应做好氢能发展技术储备，抓住行业发展机会，积极推动电力系统能源转型升级。

锂离子电容器作为一种新型的储能器件，不仅具有较高能量密度，还具有较为优异的功率密度和超长的循环寿命，在高功率和长寿命的应用场景具有极大的应用潜力。首先，从理论上分析了双电层电容器能量密度受限原理以及锂离子电容器性能提升的因素；其次，对比讨论了锂离子电容器和双电层电容器的性能差异；最后，对锂离子电容器在智能仪表、汽车节能减排、新能源汽车、可再生能源发电与功率储能的应用潜力进行了分析。研究结果为锂离子电容器能量密度的进一步提升提供了理论基础，为锂离子电容器的应用指明了方向。

湿法脱硫技术的广泛使用将脱硫效率提高到90%以上，但脱硫后烟气含湿量大，增加了雾霾和微细颗粒物形成的可能性。以喷淋塔作为研究对象，基于Fluent软件对塔内的气液两相流场进行了三维稳态数值模拟。结果表明：喷淋液滴粒径对烟气冷凝除湿具有关键作用，液滴粒径越小，气液两相接触面积越大，换热效果越明显，当液滴粒径小于700 μm时，烟气温降可达到6 K以上；当入口烟气温度为319~335 K时，所引起的冷凝水量的比值基本不变；喷淋液滴速度对烟气流场具有整合作用，选择合适的液滴速度可减小烟气回流区、提高塔内空间利用率，当液滴速度增加至40 m/s时，出口烟气温降可提升1.9 K左右。

湿式电除尘器(wet electrostatic precipitator，WESP)是燃煤烟气治理的精处理设备，以某660 MW超低排放机组配套金属板式湿式电除尘器为研究对象，对湿式电除尘器的多污染物脱除性能和能效参数开展系统测试研究和分析。湿式电除尘器对颗粒物、雾滴、SO₃和Hg的脱除效率分别为81.12%、75.60%、76.13%、53.08%，电耗为402.6 (kW·h)/h，满足设计要求。各污染物排放质量浓度分别为4.20、17.25、9.80、4.08×10^-4 mg/m³，排放因子分别为13.76、56.49、32.10、1.34×10^-3 g/(kW·h)，比电耗为1.48×10^-4 (kW·h)/m³，单位质量颗粒物脱除能耗为22.87 (kW·h)/kg，均处于行业平均水平。研究结果可为燃煤电厂后续污染物减排和能效控制提供借鉴。

针对传统电能质量扰动分类方法中人工选取特征困难、步骤繁琐和分类准确率低等问题，提出了一种基于粒子群优化(particle swarm optimization，PSO)算法与卷积神经网络(convolutional neural network，CNN)的扰动分类方法。首先，利用reshape函数将各电能质量扰动信号的一维时间序列分别转成行列相等的二维矩阵，并对这些二维矩阵进行适当划分，形成训练数据集和测试数据集；其次，基于CNN构建电能质量扰动的分类模型；再次，采用PSO算法对该分类模型的参数进行优化，使用训练数据集对优化后的电能质量扰动分类模型进行训练；最后，使用测试数据集对经过训练的电能质量扰动分类模型进行测试，根据输出标签得到各类电能质量扰动的分类结果。仿真结果表明：该分类模型可以自行提取电能质量扰动数据的特征，相较于其他电能质量扰动分类模型，其对电能质量扰动信号的分类准确率更高。

燃气蒸汽联合循环(natural gas combined cycle，NGCC)具有清洁、高效、部分变负荷能力强等特点，将NGCC机组与碳捕集系统耦合是实现碳减排的重要途径之一。以国际能源署(International Energy Agency，IEA)报告中的884 MW二拖一燃气蒸汽联合循环机组为参考对象，利用Ebsilon软件对其进行建模验证。基于能量梯级利用原则，提出了4个不同的NGCC机组与碳捕集系统耦合方案，分别是抽汽回除氧器、抽汽换热回除氧器，抽汽回凝汽器以及增设小汽机加回热回除氧器。并进一步分析了4种不同耦合方案的热力性能，其能量惩罚分别为6.67%、6.59%、6.81%和5.46%，得出方案4能有效降低能量惩罚。

海上风电是我国可再生能源领域的重要发展方向。首先概括了国内海上风电产业目前的开发情况，分析了国内海上风电行业产业链的发展趋势，然后从细分技术领域介绍了目前海上风电行业的前沿技术。所述涵盖机组技术，包括叶片设计与变桨、传动链、电机、变流器、主控系统等；组网输电技术，包括交、直流及低频输电技术，以及紧凑轻型化海上平台设计技术；工程建设技术，包括海洋工程、风电场建设及海底电缆等技术；海上风电运维技术，包括海上风电预测、尾流预测、优化调度、监测检修等技术。研究结果可为我国海上风电发展提供参考。

元宇宙是数字化革命的新进程，它将宇宙打造成一个由多种技术支撑的具有强交互性和超时空性的生态系统。将元宇宙应用到电力系统能进一步提升电力系统的信息化和智能化程度，成为新一代智能电网。定义引入元宇宙的电力系统为元电力，元电力的多技术性促进了电力系统运行的灵活性、安全性和智能性，元电力的强交互性提高了电力系统监测和维护的便利性和沉浸性，元电力的超时空性突破了电力系统运行的时空局限性，有利于未来能源发展战略的评估推演。

建设海上风电对实现“双碳”目标、构建以新能源为主体的新型电力系统意义重大。远离陆地及复杂海况使海上风电机组的控制和运维面临诸多挑战，这些挑战是海上风电大规模建设中必须关注和解决的关键问题。总结了当前海上风电发展趋势及相关研究进展，分析了海上风电机组控制与运维面临的主要难题，从智能控制与智能运维两方面梳理了海上风电关键技术，结果可为开展本领域前沿理论与技术研究提供参考。

为实现“碳达峰、碳中和”目标，构建安全稳定、绿色低碳的现代化能源体系，锂离子电池作为一种典型的电化学储能器件备受关注。如何在新增装机规模不断扩大的情况下，保证电站安全平稳运行成为了首要问题。为此，从电芯材料角度出发，针对目前商业锂电池隔膜存在的问题，综述了近年来智能隔膜方面的工作，包括聚烯烃隔膜材料改性、新型智能化隔膜结构设计和耐高温聚合物材料开发，强调了开发高安全性隔膜材料的重要性。最后，对液态和固态电池隔膜的研究方向进行了展望，以期为进一步设计高安全性的储能材料提供参考。

为解决目前国内外电气计算方法对规划电网输入参数要求过高的难题，将地块预测负荷转变成电气计算负荷，提出对地块未来负荷进行空间分配的实现方法；并在研究经典可靠性公式的基础上提出综合故障率的概念，给出了更具实用性的可靠性工程计算公式，简化了经典公式的使用条件。将电气一体化计算(含潮流、短路、可靠性及N-\mathrm{1}校验)、负荷预测和负荷空间分配等核心算法应用在德州晶华网格化规划项目中，结果表明，该工程化实现方法准确、快速，能满足电网规划工作的需要。

采用全固废碱激发胶凝材料固定CO₂不仅可以实现CO₂矿化封存，还能缩短碱激发胶凝材料养护周期，并同时提升其抗压强度，是一种极具发展和工业化应用前景的CO₂捕集与利用方式。以全固废碱激发胶凝材料为对象，研究了碱激发胶凝材料配比、矿化养护压力和矿化养护时间对其CO₂矿化养护过程的固碳率和抗压强度的影响。结果表明，电石渣作碱激发剂更适用于矿化养护，且在相同的养护工况下，钙硅比最高试件具有最佳的固碳能力，提高CO₂矿化养护压力和增加养护时长均能改善试样的性能。理化表征测试结果表明，与自然养护相比，矿化养护样品的微观结构更为致密，且养护过程中生成的大量方解石型碳酸钙有助于提高碱激发材料的抗压强度。研究结果为全固废碱激发胶凝材料CO₂矿化养护技术发展提供了基础数据和参考。

采用CFD-DPM方法，结合响应曲面模型对旋风分离器结构参数进行优化。研究发现：对压降和分离效率影响最大的结构参数为排气管直径D_x/D，其次是入口高度a/D、入口宽度b/D、旋风分离器长度H/D、排气管插入深度S/D。通过分析各结构参数的交互作用发现：入口宽度与入口高度，入口尺寸与排气管直径对压降的影响存在较强的交互作用；排气管直径与入口高度、排气管插入深度及旋风分离器长度对分离效率的影响存在较强的交互作用。最后，基于CFD-DPM模拟计算结果获得该旋风分离器在最小压降和最大效率下对应的几何结构参数，即在a/D、b/D、D_x/D、H/D、S/D取值分别为0.40、0.26、0.34、6.28、0.66时，压降为2.32kPa，分离效率为99.27%。