钠硫电池，能量密度高，便于模块化制造、运输和安装，适用于特殊负荷应急供电。2009年，国家电网公司建成2000千瓦钠硫电池中试线，成为继日本之后世界第二大掌握大容量钠硫电池核心技术的国家。 液流电池，储能量大、循环次数多、寿命长，可作为电网调峰储能装置的补充。
锂离子电池（能量密度大，平均输出电压高、自放电小，没有记忆效应，工作温度范围宽（-20摄氏度-60摄氏度），循环性能优越，使用寿命长，不含有毒物质），被称为绿色电池。但单次充放电>1元/千瓦时，缺乏经济性。 金属空气电池有望成为新一代绿色储能电池。
氢储能。美国国家可再生能源实验室研制的氢燃料电池汽车，使用15千克液态氢燃料，续航里程可以达到1500千米以上。 发展方向：
大型能量型储能用于调峰填谷（抽水蓄能、压缩空气、液流电池、氢储能等）；
大型功率型储能用于平抑大规模清洁能源的波动性（超级电容器、超导电磁储能、飞轮储能、钠硫电池等）； 小型储能电池可用于电动汽车（锂电池、新型铅酸电池、金属空气电池）。 前沿技术展望：
电池使用寿命大幅提高（有机醌类化合物液流电池电池使用寿命长达15年，5000次循环充电）
能量密度显著提高（新型固态锂离子电池密度是锂离子电池能量密度的2倍，熔融盐空气电池最高27千瓦时/升） 充电时间大大缩短（石墨烯电池比能量超过600瓦·时/千克，装备这种电池的电动汽车续航里程可达1000千米，快速充满电只需8分钟）
电池成本大幅降低（可充电式液流电池）
第五节 信息通信技术
1835年莫尔斯发明电报、1876年贝尔发明电话 1947年第一台计算机诞生、1969年美国发明互联网 “三网融合”：电信网、广播电视网、互联网
通信技术：光纤通信（速度快、损耗小、信号质量和安全性高）、移动通信、卫星通信、量子通信技术 信息技术：物联网技术、泛在互联网技术、传感器技术、图像识别技术、云计算和云储存、大数据 发展方向：宽带化、数字化、智能化、个人化、综合化
§●●●第七章 全球能源互联网研究和实践基础
第一节 中国实践
技术创新---特高压技术
2014年底，国家电网在特高压输电领域获得专利705项，其中发明专利318项，实用新型及外观设计专利387项。 特高压交流输电，于1986年开展论证和可行性研究，2004年形成技术框架，2006年进入工程应用，并于2009年投运。（晋东南-南阳-荆门）
特高压交流输电关键技术：系统电压控制、潜供电流抑制、外绝缘配合、电磁环境控制等 特高压交流设备关键技术：变压器的绝缘结构设计、控制漏磁、防止局部过热等。
国家电网公司联合电工装备制造企业，自主研制了世界首台额定电压1000千伏、额度容量300万千伏安的特高压交流变压器。
研制了世界最大单项容量的特高压交流并联电抗器，单体容量达320兆乏，解决了高电压、大容量条件下并联电抗器的漏磁和温升控制、噪声及振动控制等技术突破。
（有功功率P兆瓦--发电器、电动机、无功功率Q兆乏、视在功率S兆伏安--变压器，S2=P2+Q2） 特高压直流输电关键技术：过电压与绝缘配合、外绝缘配置、电磁环境与噪声控制、直流系统设计等。
特高压直流设备关键技术：元器件方面确定了6英寸晶闸管主要参数，实现了6英寸单晶硅材料制造大电流、高阻断电压晶闸管的目标。设备方面研制成了世界电压等级最高、容量最大的±800千伏特高压直流输电换流变压器，，设计了容量最大的特高压直流输电换流阀，开发了世界流通能力最大的直流穿墙套管和隔离开关等关键设备。 技术创新---智能电网技术
2014年底，国家电网获得智能电网相关专利11312项，其中发明专利1622项、实用新型及外观设计专利9690项。 设备监控(实现对电力系统各个环节关键设备的监测和控制)
系统运行（大电网运行--在线化、精细化、一体化、实用化；配电网运行--自愈控制、配电终端智能化、分布式电源接入等取得重大突破）
智能互动（全面推广了智能电能表，建设用电信息采集系统）
通信信息（电力信息通信平台是各环节智能化实现和应用的基础支撑，电力通信、电力信息） 技术创新---清洁能源技术
大规模风电调度技术、大规模光伏发电并网运行技术、新能源发电功率预测和运行监测、储能技术
建立了国家电网数值天气预报运行中心，掌握了风电短期及超短期功率预测技术，开发了具有自主知识产权的功率预测系统。
在省级调度机构部署了风电功率预测系统，预测精度达到88%；开展了基于数值天气预报、卫星云图及地基云图的光伏发电短期和超短期功率预测技术研究，预测精度达到90%。 技术创新---实验体系
特高压交流实验基地（湖北省武汉市）-----1千米单双回特高压试验线段，7500千伏户外冲击试验场 特高压直流实验基地（北京市昌平区） 特高压杆塔实验基地（河北省霸州市）
西藏高海拔试验基地（西藏自治区拉萨市）--世界海拔最高的电力实验基地（4000千米↑） 国家电网仿真中心（北京市海淀区）
特高压直流输电工程成套设计研发（试验）中心（北京市昌平区）--同时进行1个特高压直流输电工程、3个常规直流输电工程二次系统联合测试盒试验研究的能力 大型风电并网系统研发（实验）中心（河北张家口） 太阳能发电研发（试验）中心（江苏省南京市） 全球能源互联网研究：
亚欧输电研究（预计2011年-2020年欧洲电力市场达1.4亿千瓦，亚欧洲际输电项目到网电价比北海风电价格低0.3-0.5元/千瓦时）
北极地区风电开发与全球互联电网展望研究、全球能源互联网关键技术与设备研究 标准制定------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2005年以来，中国已编制坚强智能电网相关国家标准83项、行业标准204项
截至2014年，国家电网公司参与制定国际标准21项（特高压12、智能电网9），发布611项企业标准。 特高压交流输电技术标准体系 特高压直流输电技术标准体系 国家标准 33 13 电力行业标准 41 20 143 204 企业标准 100 71 417 588 智能电网技术标准体系(8个分支) 37 合计 83 国际电工委员会IEC：中国的特高压交流标准电压已被采纳
中国提出并由IEC设立三个技术委员会：高压直流输电、智能电网用户接口、可再生能源接入电网 国际大电网会议CIGRE成立了由中国牵头的多个工作组：
特高压变电站设备、特高压变电站系统、特高压绝缘配合、超/特高压交流开关设备的开断特性和实验要求、特高压交流变电站建设及运行中的现场试验技术
在电气和电子工程师学会IEEE中国牵头制定了6项标准（3项特高压交流、2项超高压、1项储能） 3项特高压交流技术标准：绝缘配合IEEEP1862、现场试验IEEEP1862、无功电压IEEEP1860 特高压交直流输电技术标准体系共有六个领域：
规划设计类、设备材料类、工程建设类、测量实验类、运行检修/维护类、环境保护与安全类 智能电网技术标准体系（8个分支、26个技术领域、92个标准系列） 8个分支：
综合与规划。智能发电、智能输电、智能变电、智能配电、智能用电、智能调度、通信信息 战略规划-----------------------------------------------------------------------------------------------------
2009年国家电网公司制定了《坚强智能电网发展规划纲要》，首次提出建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，电网结构坚强、智能化技术涵盖电力系统各个环节的坚强智能电网。
第一阶段（2005年-2010年）发展起步（2009、2010年投运第一条交直流特高压）中国电网进入特高压交直流混合电网时代，电网实现全国互联。建成一批智能变电站，智能电能表基本覆盖全国大中型城市，研发智能用电设备，开展双向互动服务试点。
第二阶段（2011年-2020年）全面建设（基本建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强国家电网。“四纵七横”“三华”特高压交流网架、建成19回特高压直流输电工程，全国形成三华、东北、西北、西南、南方五个同步电网，其中东北、西北、西南、南方电网通过特高压或超高压直流与“三华”特高压电网实现异步互联。核心智能变电站覆盖率达到50%，电动汽车充换电市场全面放开。电动汽车高速公路快充网络全面建成，电能质量达到
国际先进水平。）
第三阶段（2021年-2025年）完善提升（全面建成坚强智能电网，中国电网与周边国家电网友好互联） 工程建设--------------------（特高压工程、智能电网工程）--------------------------
2014年6月，国家能源局下发《关于加快推进大气污染防治行动计划12条重点输电通道建设的通知》，包括了4项特高压交流工程和5项特高压直流输电工程，其中国家电网公司负责8项，2014年11月2项特高压交流工程和1项特高压直流工程已开工。截至2014年底，国家电网公司在运在建特高压输电线路长度近1.6万千米，变电（换流）容量约为1.6亿千伏安（千瓦）。
特高压交流输电工程是构建坚强主网架的基础，用于实现跨区联网输电，形成坚强的受端电网，为特高压直流大容量、多回路输电提供网架支撑。
晋东南-南阳-荆门 1000千伏特高压交流输电试验示范工程，线路长640千米，2009年1月一期投运，世界第一条实现商业化运行的特高压交流输电工程，长治变电站、荆门变电站各装一组3×100万千伏安特高压变压器，2011年12月二期工程各扩建一组3×100万千伏安特高压变压器，南阳站扩建两组3×100万千伏安特高压变压器，工程输电能力达500万千瓦（变电容量600万千伏安），每年可输送电量250亿千瓦时。
淮南(-皖南)-浙北-上海 1000千伏同塔双回特高压交流输电工程，线路长2×648.7千米，于2013年9月投运，是世界上首个商业化运行的同塔双回特高压交流输电工程。变电容量2100万千伏安，远程输电能力达1000万千瓦。 浙北（-浙中-浙南）-福州 1000千伏同塔双回特高压交流输电工程，线路长2×603千米，于2014年12投运。 特高压直流输电工程的作用是将大型能源基地的电能进行远距离、大容量的外送，点对点直接送往负荷中心。 向家坝-上海（四川复龙换流站-上海奉贤换流站） ±800千伏特高压直流输电示范工程，线路长1891千米，于2010年7月投运。线路途经四川、重庆、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏、上海8省（直辖市），（四次跨越长江）应用了世界上首次研制成功的全套±800千伏特高压直流设备（6英寸晶闸管，±800千伏、32.1万千伏安换流变压器，±800千伏、175万千瓦换流阀组，±800千伏、4500安干式平波电抗器），额定功率640万千瓦，最大连续输送功率700万千瓦，每年可输送电量325亿千瓦时。
锦屏-苏南（四川锦屏换流站-江苏苏州换流站） ±800千伏特高压直流输电工程，线路2059千米（首次突破2000千米），途经8省（直辖市），输电线路首次采用6分裂900平方毫米大截面导线，解决了高海拔、高覆冰、重污秽地区特高压直流线路的设计与施工难题。额定功率720万千瓦，每年可输送电量360亿千瓦时。
哈密南-郑州（新疆天山换流站-河南中州换流站） ±800千伏特高压直流输电工程，线路长2191千米，途经6省（自治区），目前世界上输电线路最长的特高压直流输电工程。输电容量±800万千瓦，每年输送电量500亿千瓦时，首条大型火电、风电基地电力打捆送出，“疆电外送”首条特高压通道，连接西部边疆与中原地区的“电力丝绸之路”。 溪洛渡-浙西（宜宾-金华）±800千伏特高压直流输电工程，线路长1669千米，途经5省，在世界上首次实现单回直流工程±800万千瓦满负荷输电运行，创造了超大容量直流输电的新纪录。
智能电网（国家电网公司累计安排智能试点项目38类，358项，建成32类305项）-------
发电领域--适应大规模清洁能源发电接入，关键解决风电、光伏发电等随机性、间歇性电源并网和消纳。关键措施：风电、太阳能发电功率预测；多种清洁能源发电的联合运行控制----张北国家风光储输示范工程（总容量67万千瓦）。
截至2014年底，国家电网公司在20个省（自治区、直辖市）部署了风力发电功率预测系统；在青海、新疆、宁夏建设了太阳能发电功率预测系统。
输电领域--在线状态监测、实时诊断--截至2014年底国家电网公司经营区内26个省（自治区、直辖市）已经完成输变电设备状态监测系统主站部署，实现了对4263条输电线路和3597座变电站的输变电设备状态监测。其中特高压线路、特高压变电站/换流站、跨区电网重要变电站实现了全面监测。哈密南-郑州安装17套在线监测设备，包括信号对测、微风、振动及视频系统和附属设备。
变电领域--全站数字化、设备集成化、业务一体化、设计紧凑化---750千伏延安智能变电站是首座实现无人值守的750千伏变电站。截至2014年底，国家电网公司简称110-750千伏智能变电站1527座，其中110千伏1135座，220千伏344座，330千伏12座，500千伏29座，750千伏7座。
配电领域--配电网自愈控制、配电网终端智能化、分布式电源接入---成都配电自动化工程是国家电网公司实施的规模最大、终端数量最多的配电自动化试点工程项目（1分钟内定位故障点、30秒内实现故障隔离）。
用电领域--智能电能表、用电信息采集系统、营销互动服务、需求侧管理、用户侧分布式电源、电动汽车充换电设施、电能质量监测、电力光纤入户等。截至2014年，国家电网建成包括2.4亿只智能电能表的用电信息采集系统。“两纵一横”（沿京沪、京港澳（北京-咸宁）、青银（青岛-石家庄））高速路电动汽车充电桩。
调度领域--对电网进行主动式和智能化的监视、分析、预警、辅助策划和自愈控制。截至2014年，智能电网调度控制系统成功实现规模化应用，实现调度业务的“横向集成、纵向贯通”。
综合示范--截至2014年底，国家电网建成上海世博园、中新天津生态城等9个智能电网综合示范工程，中新天津生态城智能电网综合示范工程是中国智能电网建设的一个标志性综合示范工程。 清洁能源发展--------------------------
截至2014年底中国装机容量百万千瓦以上的水电站54座。 中国前三大水电站：
三峡（2012年7月投运，2250万千瓦，年发电量882亿千瓦时） 输送华中、华东、华南、川渝地区
溪洛渡（2014年6月投运，1386万千瓦，年发电量571亿千瓦时）
主要为华东、华中地区供电，兼顾川、滇两省用电，是金沙江西电东送距离最近的骨干电源之一 向家坝（2014年7月投运，640万千瓦，年发电量307亿千瓦时）。 华中、华东，是西电东送中路通道的骨干电源
中国最大的太阳能光伏发电站--青海格尔木光伏发电基地。（20万千瓦） 全国联网和跨国输电------------------------------
1949年后中国统一了电压等级，逐渐形成电压等级序列。
目前中国电网已形成华北-华中、华东、东北、西北、南方、西藏六个同步电网。有望形成西南、西北、东北三个送端、“三华”一个受端及南方电网五个同步电网，“西电东送、北电南供、水火互济、风光互补”的能力进一步加强。
第二节 国际实践