能源開發與高效利用、電網安全與輸變電技術、電工新技術與未來電網，每個關鍵詞都緊扣能源電力行業未來發展脈搏。這些關鍵詞出自第四屆中國電力發展和技術創新院士論壇的三場分論壇，論壇的主旨報告“構建新一代能源系統的設想”由中國電科院名譽院長、中國科學院院士周孝信帶來。中國科學院、中國的20名院士匯集于此，用頂尖智慧探討未來能源利用技術的各種可能性。
未來電網：靈活智能、與互聯網融合
電網作為未來重要的能源傳輸渠道，具備怎樣的特性才能適應各種新能源發展和日益多樣的用能需求?
中國科學院院士盧強和中國院士鄭健超分別從微電網和大電網整體兩個方面提出了未來電網智能化的研究方向。
盧強認為，建立智能微電網群將使電網的靈活性大幅提升。他表示，未來電網將是大電網與微電網的結合體，即超大型骨干網架和分布式微電網的結合體。大電網的堅強架構是微電網發展的前提條件。而微電網具有污染物零排放、接納清潔能源、超強調節能力的特征，恰好為大電網提供補充。
而微電網要想更好地與大電網融合，解決接入問題非常重要。因此他提出了智能微電網群的概念。智能微電網群能自動實現發電、儲電、自用電以及與外部配電網交互電量的趨優化控制，優化微電網內部的保護系統，與此同時，控制系統還能實現微電網與外部配電網“并網”與“離網”的干擾極小化。
鄭健超對未來電網的特征描述是：抵抗自然災害和防止人工失誤的能力將大幅增強;占地面積將變得更小，造價更低更具有競爭力，對環境的影響也將降低到公眾可接受的程度;更加靈活，允許更多的可再生能源輕松接入，適應更多的運行方式與用戶需求，并將電力轉換效率與資源利用效率大化幾方面特征。
鄭健超認為未來電網發展趨勢是現代電網與互聯網的融合。從技術的角度講，是現代電網技術與現代信息通信技術的融合、高電壓技術與微電子技術的融合。比如交流和直流技術的融合將兩種輸電方式的優缺點進行互補，智能化的無線傳感器將為未來電網的數據采集提供極大便利，還有換流器和傳統變壓器技術融合產生的固態智能電力變壓器，傳輸功率密度比常規變壓器大2個數量級，重量卻只有75磅(約34公斤)，甚至能被裝進手提箱里，這些新技術和新產品都是未來電子技術和電網技術融合的產物，協同增效將成為判斷新技術或新產品是否適應未來趨勢的重要依據。
長期從事電網工程與直流輸電技術研究的中國院士李立浧，結合頁巖氣開發，油氣資源深度開發，煤炭清潔利用，風能和太陽能技術開發以及電動汽車、儲能技術、智能電網等關鍵技術的發展，從能源技術革命的角度展望了我國能源利用的未來。
李立浧表示，在高度信息化的今天，未來能源的發展勢必與互聯網的開放性思維相碰撞，依靠大數據云計算平臺的分析，在能源生產、能源傳輸、能源消費方面進行突破，以實現能源清潔、互聯的均衡發展。在能源生產方面，應大力推進煤炭等化石能源的清潔高效利用，著力發展綠色新能源，形成以清潔能源為主動力的多輪驅動能源供應體系。在能源傳輸方面，打破傳統能源傳輸介質束縛，更新能源傳輸方式。在能源消費方面，實現能源形式之間的相互轉換，為消費端因地制宜地地選擇能源消費類型提供可能。同時，能源消費流量及狀態數據可以被實時采集，便于能源間的協調控制與均衡發展。
如何提升電力系統可靠性?
電能是聯系一次能源及終端能源消費的高效、靈活而綠色的紐帶。安全可靠的電力是能源安全和經濟發展的重要保障。
如何才能提升電力系統可靠性?
中國院士薛禹勝認為，電網是電力傳輸及電力市場的物理平臺，電力系統的可靠性直接關系到安全，這其中包括系統的安全性和充裕性。中國在電力安全預防御技術上世界，但還有一些需求不能滿足。
薛禹勝認為應該在大能源層次上研究充裕性和穩定性的風險。利用風險觀點協調安全與經濟性，安全約束不再單獨需要。而量化分析是電力系統約束優化及控制優化的基礎。自然環境、能源環境、經濟環境、社會環境、人才環節、創新環境、基礎設施、政策與監管的擾動都會影響供電可靠性。反之，電力系統的充裕性與穩定性也影響各外部環節。要從大能源觀出發研究電力流的上下游，考慮電力與一次能源及終端電源的交互，以及在大能源變革過程中能源轉換及儲能技術的影響，同時要考慮到針對大規�？稍偕茉础⒎植际桨l電及儲能，需要哪些外延等問題。
基于對電力可靠性研究的思考，薛禹勝提出了一個新的名詞——綜合能源網。
綜合能源網概念不同于智能電網，也有別于“EnergyInternet”(能源互聯網)。在此觀點下，針對現有電力可靠性研究不足之處，大能源觀下電力系統監控與分析的概念也需要延伸，如電廠與電網，設備與系統，博弈與機理的交互影響，技術措施、經濟領域與管理決策，能源、經濟與環境的綜合分析與控制，多領域、跨學科的系統工程等。
綜合能源網的可靠性研究的重要方向是提高多道防線的自適應能力，應提升應對高風險極端事件的能力，“按風險的準則”來權衡可靠性與經濟性，而不是“按多少年不遇的準則”來確定所必須關注的災害場景。
提升電網的安全系數，除了對電網整體的思考外，提高相關設備的安全性也是重要一環。
論壇上，中國院士陳予恕就結合“中國制造2025”分析了“特高壓輸電裝備”保障安全運行的行業基礎和共性關鍵技術。
陳予恕認為，我國在特高壓輸變電裝備領域已經創造了世界先進技術。輸電線路的優化設計和安全運行，其理論基礎是動力學，對影響電網安全運行的危害之一——輸電線路導線舞動的分析與防治就屬于動力學范疇，對動力學的足夠重視能夠更好地為我國特高壓輸電線路技術領先世界先進水平創造條件。
此外，陳予恕還建議，目前電網在設計輸電線路時多數是對桿塔、基礎和導線分別進行強度、剛度和振動等計算分析，以便確定其結構參數的大小。但是在輸電線路送電過程中，它們是互相聯系耦合的一個整體，要作為一個整體系統進行建模分析，并將理論結果與線路實驗結果互相驗證，以便做到安全、經濟和可靠的運行。
中國科學院院士王錫凡則從大眾并不熟悉的電磁脈沖輻射(EMP)對電網危害的角度詳細講解了EMP威脅的應對策略。
相比其他干擾，電磁脈沖造成的大停電難以恢復，大量一次、二次設備同時被干擾損壞，電磁脈沖輻射會首先破壞通信系統和控制設備，使處理事故和恢復供電更加困難，其他基礎設施如交通、通信、供水、金融等系統癱瘓，都給電力系統恢復帶來困難，包括燃料供應等。
