中国科学院电工研究所（cas）

中国科学院电工研究所简介

中国科学院电工研究所(以下简称电工所)于1958年筹建、1963年在北京正式成立，迄今已有60余年的历史。作为电气科学与工程技术领域的国家科研机构，在我国能源技术与电气科学领域具有重要地位。 L9.9I09+6oe7=8p

电工所总体定位于电能生产、输配和高效利用与检测领域战略高新技术和电气科学前沿交叉研究，在促进我国能源转型及相关战略性新兴产业的发展等方面起骨干引领和核心支撑作用。主要研究方向为：可再生能源发电、电力设备新技术、电网技术、电力电子与电能变换、超导与新材料应用、生物电磁学与电磁探测等。建所以来，已取得科研成果600余项，其中100余项在全国26个省份得到了推广应用，先后获得国家和中国科学院及其他省部级奖励100余项。 N8;7wl9.6dI9=1l

电工所是两项国家重大工程系统级任务总体单位，中国可再生能源学会挂靠单位，国家太阳能光热产业技术创新战略联盟创始单位，中国电工技术学会副理事长单位，电磁发射技术、应用超导、电力电子、直线电机等专委会的主任或副主任委员单位，国家首批成立的“国家新能源汽车技术创新中心”和“国家高速列车技术创新中心”发起单位和理事单位，世界政府间能源合作“创新挑战”工作组中方联络办公室所在地等等。 Z4!6Xt5;5DU6~1r

电工所拥有6个实验室和一个多学科交叉研究中心，全所总人数1300余人，在职职工近500人，其中研究员近70人，中国科学院和中国工程院院士3人。拥有一支由两院院士、国家杰青基金获得者、国家“万人计划”入选者、“长江学者”青年学者、“新世纪百千万人才工程国家级人选”、“中国科学院特聘研究员”组成的高水平科研队伍。 j8:1Nm2=3JE1?,g

电工所拥有“电气工程”一级学科硕士、博士学位授予权，“生物医学工程”一级学科硕士学位授予权，设有“电气工程及其自动化”本科专业，“电气工程”一级学科博士后流动站。现有博士生导师50人，硕士生导师90余人。在读博士研究生183人，硕士研究生175人。从1977年国家恢复研究生招生制度后，电工所共有毕业生1888人，为国家培养了大批优秀的科研和管理人才。 I,7EZ,=4iU8=8g

多年来，电工所与美国、俄罗斯、德国、法国、加拿大、日本、韩国、澳大利亚以及“一带一路”沿线等30多个国家和地区建立了广泛的科技合作和交流。 t6!,Cs7;,kZ1+7N

电工所还主办了学术期刊《电工电能新技术》。该综合性科技刊物创建于1982年，在国内外公开发行，隶属于中文核心期刊和中国科技核心期刊。 p8?5ne4~1UC5!7i

发展战略

一、总体战略 c3+3uH59cO3.9D

立足于新的能源革命和科技革命的大背景，结合我所的基础优势和竞争环境及形势，通过着力解决和突破一系列关系国家可持续能源体系的全局和长远发展的重大科技问题以及带动相关技术和产业发展的电气科学前沿交叉问题，大大提升我所的创新能力并积极培育研究所新的核心竞争力，在促进我国能源转型及相关战略性新兴产业的发展和电气科学学科发展等方面起到骨干引领和核心支撑作用。 A7+5tC8?,tc5~3D

使命定位 E57oQ8:1tJ9!,S

定位于电能领域战略高新技术和电气科学前沿交叉研究，并将学科前沿交叉研究与可再生能源发展需求有机结合起来。在促进我国能源体系转型中发挥不可替代的骨干作用，成为我国电能及相关领域创新的战略性中坚力量和国际同行中有重要影响的研究机构。 i4~8nh3!9hF9-1U

主要研发领域 n7+4Fh32rd5+9P

太阳能光伏发电技术、太阳能热发电与热利用、可再生能源分布式利用与并网技术、蒸发冷却技术及应用、高效电能转换与节电技术、超导与能源新材料及应用。 v,+6mw6~7Fq4.9d

发展目标 c4~4ok5?6va4!6D

突破可再生能源发电、蒸发冷却巨型水电机组和蒸发冷却超算、大规模可再生能源并网、微网和直流电网关键装备、高效电能变换等方面共性关键技术，并实现应用。加强基础前沿研究，并取得重要原始创新成果，强化主学科和主要研究领域的国内领跑地位。人才队伍及制度与考核评价体系更加适应“三个面向、四个率先”的要求。 c3=2et8+3Ei8?7i

二、“一三五”发展目标 F9+2uB4;8nT3;4B

1、总体定位 Q5-3lt2!10G1~,B

定位于电能领域战略高新技术和电气科学前沿交叉研究，并将学科前沿交叉研究与可再生能源发展需求有机结合起来。在促进我国能源体系转型中发挥不可替代的骨干作用，成为我国电能及相关领域创新的战略性中坚力量和国际同行中有重要影响的研究机构。 F2=,yV8?3JK5-8m

2、重大突破 Q1+4dq1.1iE5?8F

突破一：多能互补可再生能源微网研发与示范 X9+,QV1=2Sl5~7j

突破多种可再生能源（光伏、风电、水电等）互补与综合利用、多种储能系统（储电和储热等）综合优化运行、交直流混合模式下的微能源网基础科学问题；研制3MW电力电子变压器等核心装备；在张家口冬奥会专区实现可再生能源电-冷-热联供微能源网示范；在青海兔儿干建成可再生能源渗透率为100%的3MW多能互补冷热电联供示范微网，并在延庆建成3MW多能互补交直流混合电网科学实验与实证基地；为我国可再生能源分布式综合高效利用提供实用化解决方案。 S7-4FZ8:,gb7!6O

突破二：蒸发冷却技术在水轮电机和超算中的应用 u1=6nv,;8Qm9?2X

突破巨型水轮发电机和高性能计算中心/数据中心蒸发冷却相关基础理论和关键技术问题，研制出国产化新型环保高效蒸发冷却介质；形成千兆瓦级蒸发冷却水轮发电机组设计准则与制造、安装、运行维护和检修的相关规程，力争实现工程应用；在江苏盐城实现至少一个100台机柜规模的蒸发冷却高性能计算中心/数据中心的示范运行，PUE值降低至1.3以下（不含UPS功耗）。 p3.1hN9-2BR7+,H

突破三：大容量柔性直流输电换流器研发及其应用 f2;2XD32SY5?2L

研究和突破突破超大容量柔性直流输电换流器及控制保护系统相关的重大基础理论和关键技术问题，研制成功±350kV及以上、GW级柔性直流换流器及控制保护系统，实现工程应用，推动我国可再生能源发电规模并网技术和高压大功率电力电子技术的发展。 K4=1np5;6PW8!8w

突破四：略 R3+8TC2!8nO,+2j

3、重点培育方向 o6;3Do8.1ys2-,s

培育方向一：新型可再生能源利用技术 A47rW3~6uE4+4o

突破大型塔式太阳热发电吸热器、定日镜、储热等关键技术和系统集成技术，与企业合作在张家口建成50MW塔式太阳热发电站；研制成新型高效吸热器以及热化学储热器千瓦级原理样机；研制成太阳能海水淡化与跨季节储热集中供热系统；研制成百千瓦级风电制氢系统和十千瓦级太阳能制取燃料样机；大型可再生能源电站集成技术得到示范应用；并在风能和海洋能等其他可再生能源新型利用方式探索中取得新的突破。 K,!7Cr9!7xM,=,u

培育方向二：智慧能源系统关键技术 C5-8FE2=6qF85e

提出具有开放性、可重构、能量可双向流动的智慧能源系统的新型网络结构及规划配置方法；研制成±30kV/1MW光伏高压直流并网系统、10kV/MW级能量路由器、新型直流断路器等关键智能装备并实现应用；研制成新型高精度电力传感器及传感器网络、故障快速检测及定位系统；建立适应分布式能源的智慧能源实证研究示范系统，系统具有开放性和结构可重构性；建立智慧微能源网集群的优化运行控制方法并得到实际应用。 g9-2Xq3!3Ph9=2z

培育方向三：超导与能源新材料及应用 x3=4BX2+7pD7:2H

制备出高性能的百米级铁基超导长线，并达到国际领先水平；研制成国内首台25T超导磁体系统；掌握超导直流限流器和超导能源管道关键技术，其中超导直流限流器在实际系统中进行示范运行；研制出新型光伏器件及光伏组件，其效率指标处于国际前列，太阳电池专用电子浆料实现国产化；超级电容器的能量密度和功率密度等技术指标到达国际前沿水平。 Z2:8ac5;5mz1!5P

培育方向四：高效电能转换与节能技术 o89FW8=3Qn3!5F

研制10～50kW系列化高效永磁电机系统并实现工业示范应用；研制基于新型电力电子器件的电动汽车高效高功率密度电驱动系统、轨道交通用1～20MW高效牵引供电与驱动控制系统、城市轨道交通用500kW及以上高效无接触供电系统，总体技术达到世界领先水平；研制成系列化电动汽车无线充电系统，功率为3.3～60kW，并实现一定规模的示范应用。 t3-9mK84pz3-6Z

培育方向五：新型电磁效应及其应用研究 l8=8nN6-4A06!2X

电磁探测、电磁成像与电磁开采中的关键技术；发展电磁压裂技术，研制成GW/MA级新型模块化大电流脉冲放电装置并应用于页岩气开采试验；研制成MA级强流脉冲特种放电系统并完成试验验证；研制成250kHz~8MHz多频电磁波石油测井仪器并示范应用；研制成3T及以上磁共振分子成像系统，实现高分辨率动态成像和延时成像，为我国新型能源开采、资源勘探和医学诊疗等所需新型电工装备的研制提供理论依据和技术支撑。 D2=5qg7-7SB92c

历史沿革

中国科学院电工研究所是1958年在原中国科学院机械电机研究所的部分研究室的基础上在北京筹建，1963年正式成立的。它是中国科学院内唯一从事电工学科研究的专业研究所。 h,~,di6-3TB4~4s

在建所初期，全所工作围绕我国电力建设与发展的需要，国防特种电工装备的需要和电加工技术的发展，开展了电力系统稳定和运行方式，电力系统自动化，大型电机，高电压技术，电工测量和仪器仪表，暂冲式电弧风洞用电弧加热器，脉冲放电风洞电源，大型电感储能装置，电火箭，微电机，特种电源，电火花、电子束、离子束与等离子体加工技术等多方面的研究与研制工作，为我国电力的发展，国防现代化及电加工技术的产业化做出了一系列重要贡献，培养、锻炼了一批有良好基础和实际工作能力的科技骨干队伍。 I9:9Ib,!,go3;,n

1965年，由予全国统一动力系统建设的要求放慢，并为了避免与产业部门和高等院校间的不必要重复，科学院对我所的研究方向进行了调整，由原来研究全国统一动力系统建设中的关键电工科技改为针对相对近期国民经济和国防建设的需要，大力发展电工新技术及其应用的研究。并对原有的研究工作作了相应的调整，中止和外调了有关电力系统稳定和电力系统自动化方面的工作。调整了高电压技术和大型电机的研究内容。高电压技术的研究从过去主要研究高电压输变电工程中的高电压技术问题改为开展高压脉冲放电技术及其应用的研究，特别是液中高压脉冲放电和快脉冲放电技术的研究，大型电机的研究除保留部分原有的内容外，重点转为开展特种电机的研究。 z5.4sC3:5QX9~1A

十年动乱期间，体制变动较多。1968年我所划归国防科委领导，改名为国防科委第五0六研究所，主要研究方向是发展电火箭技术，并计划分建第一五。八所，发展大功率脉冲电源。1970年重回科学院，恢复了原来的所名和工作。1972年为了加强磁流体发电研究，将原来的磁流体发电研究组改建为磁流体发电研究室。1973年我所与科学院其他五所一厂一起下放北京市，实行中国科学院和北京市的双重领导，改称为中国科学院北京电工研究所。1978年重新归中国科学院领导，仍称中国科学院电工研究所。 D6;8RF2?6fG3:6C

自七十年代以来随着科学技术的不断发展，我所陆续开辟了超导电工，计算机在电工中的应用和微电子束加工技术等新型学科的研究，并建立了相应的研究室。1979年所的研究方向根据科学院长远发展规划的要求，定为“发展电工电能的应用基础理论及其新技术”。为此，对有关课题作了一些调整，新开辟了太阳能热发电研究，调出了电火箭的工作。1982年太阳能热发电研究转为太阳能热利用与光伏发电研究，与风力发电研究一起于1986年组建成新能源研究室。 a8+,ng9~9KC7=9k

为了贯彻科研体制改革的方针，我所于1984年建立了“中国科学院电气高技术公司”(原名“中国科学院电工新技术开发公司”)，从事科研产品的开发、生产、技术贸易和技术服务等工作，并已开发出体外冲击波碎石机，电子束焊接机，电火花震源等多种产品，占领了市场，取得了效益。1990年进行了初步的机构调整，原特种电机与微电机研究室合并为统一的电机研究室，在原电加工研究室、机电控制系统实验室与伺服电机组基础上组建了电加工和数控技术工程研究发展中心，并组织开展了电工装备CAD，电力电子，磁悬浮技术与磁流体推进技术方面的研究发展工作。 H9=3to2~2wl7~8r

为了不断凝练科技目标，我所从2000年起成立了战略研究小组开展持续的发展战略研究。在当年的战略研讨会上，确定电工所的方向仍然是电工电能新技术的创新、研究和发展；主要任务是促进电工电能及相关产业的重大战略性技术进步和产业的发展；明确了所的主要研究领域为先进能源电力技术、现代电气驱动技术、应用超导技术、生物医学工程和微纳电加工技术。 E3?4Rr6-9dy3.5K

2002年4月，我所进入院“知识创新工程”二期试点，从此进入了一个新的历史发展时期。在知识创新工程的引导下，我所结合国家中长期科技发展规划纲要与院中长期科技发展规划，面向国家战略需求，面向世界科学技术前沿，勇于开拓，扎实工作，各方面的工作都取得了令人瞩目的成绩，研究所的综合实力得到显著增强，在中国科学院的地位有了明显的提升。 R42CS4.2XD3+7O

2015年1月，我所进入院特色所首批试点单位，并于2018年顺利通过特色所验收，开启了创新发展新篇章。根据院“率先行动计划”的总体战略布局与发展要求，研究所定位于电能生产、输配和高效利用各环节的战略高新技术和电气科学前沿交叉研究，聚焦于可再生能源发电与利用、高效电能转换与节能、能源与电工材料及应用三个特色方向，坚持“三个面向”的有机统一，在促进我国能源体系转型与电气工程科技领域发展中发挥重要作用。 t,-8XN5=6Wv1~7D

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