近日，创新使命第二阶段（Mission Innovation 2.0）启动的绿色电力未来使命[1]发布了《全球创新优先事项联合路线图》，提出了未来十年的清洁电力技术研发路线图，确定了17个研发主题的100项创新优先事项，以推进清洁电力技术发展，促进全球能源转型。重点围绕3个领域：可负担和可靠的波动性可再生能源；系统灵活性及市场设计；促进系统集成的数据和数字化解决方案。关键要点如下：

一、可负担和可靠的波动性可再生能源

1、需实现的关键突破

该领域由中国主导，旨在降低波动性可再生能源成本并提高其在各种气候和系统配置下的效率、弹性和可靠性。预期实现如下突破：

（1）新型光伏技术突破29%的效率极限，光伏电池和系统能够在不同气候和极端天气事件中提供高效、低成本和高可靠性的电力。

（2）海上风电技术，包括10-20兆瓦的风力涡轮机和浮动式风电场，其效率和发电成本接近陆上风电，以实现在海岸线、岛屿、海上平台的广泛部署。

（3）改进预测工具，使其误差率低于6%，并可提前24小时提供光伏和风力发电机组发电能力的可靠估计。

（4）示范基于波动性可再生能源的岛屿和离网应用，实现高达100%的波动性可再生能源供电以及供热、海水淡化和/或制氢。示范光伏和风电高效并网和电网支持的新技术和硬件。

2、面临的主要障碍

该领域的研发创新面临如下障碍：①对复杂条件下运行的轻量新型风力涡轮机开发缓慢；②浮动式海上风电技术尚未商业化，无法覆盖位于深海的大量海上风能资源；③在特定气候和极端天气条件下确保光伏发电性能的相关挑战；④恶劣环境下太阳电池板的退化；⑤可高效运行的浮动式光伏发电的设计挑战，以及该行业缺乏系泊专家；⑥缺乏对波动性可再生能源发电模式的准确预测，无法进行可靠调度。

3、分阶段创新优先事项

（1）新型光伏技术。该主题涉及9项创新优先事项：①近期（3年内）：高效太阳电池及模块开发，光伏模块和系统的可靠性评估，光伏系统的软件和数据开发（有望示范），太阳电池和模块的回收和生态设计，农业光伏技术（可实现示范），确保可持续发展的光伏生态研究（可实现示范）；②中期（4-6年）：可负担且可定制的建筑集成光伏（可实现示范），浮动式光伏技术（可实现示范），太阳能资源的气候变化影响。

（2）海上风电。该主题涉及6项创新优先事项：①近期（3年内）：浮动式海上风力涡轮机开发（可实现示范），海上风电场的智能控制、运行和维护（可实现示范）；②中期（4-6年）：大型海上风力涡轮机开发，海上风电场的建模、仿真和分析，风力涡轮机回收及退役管理；③远期（7-10年）：开发专用型海上风电（可实现示范）。

（3）集成可再生能源。该主题涉及5项创新优先事项：①近期（3年内）：改进大规模集成可再生能源的系统可靠性和稳定性，开发电网边缘的分布式综合可再生能源系统（可实现示范）；②中期（4-6年）：增强高比例波动性可再生能源发电的智能预测方法，集成可再生能源的新控制架构、建模和能量管理；③远期（7-10年）：将电力转化为多种能源载体（Power-to-W）与可再生能源集成技术结合（可实现示范）。

（4）海上电力系统。该主题涉及4项创新优先事项：①中期（4-6年）：高比例波动性可再生能源孤岛电力系统（有望示范），电力、供热/制冷和交通的离网系统集成（可实现示范）；②远期（7-10年）：远程微电网（可实现示范），小、中型风力涡轮机的远程应用。

（5）储能供应链、回收和再利用。该主题涉及8项创新优先事项：①近期（3年内）：电池生命周期分析和电池监测、测试和回收，电池回收和再利用设计（有望示范），创新储能技术（有望示范），降低整个电池供应链的供应成本，电化学储能的安全性评价；②中期（4-6年）：电池评估的新型高性能方法，储能技术的示范、应用及经济性分析（可实现示范）；③远期（7-10年）：电池智能传感器。

（6）系统稳定性技术。该主题涉及4项创新优先事项：①近期（3年内）：光伏、风能并网装置，基于逆变器的电网支持技术（有望示范），通过中/低压直流可再生能源系统增强系统稳定性和效率（有望示范）；②中期（4-6年）：电网集成波动性可再生能源的稳定性评价和增强策略。

二、系统灵活性及市场设计

1、需实现的关键突破

该领域由意大利主导，旨在提高系统灵活性，在考虑相关市场和监管影响的同时开发所需的解决方案。预期实现如下突破：

（1）通过快速储备、频率响应、电压调节和惯性服务（1秒内完全激活，持续时间小于15分钟）为系统提供短期灵活性，以应对波动性可再生能源的短期变化和突发事件引起的系统不平衡。

（2）提升电力系统中期灵活性以应对波动性可再生能源的自然变化、需求/供应预测误差以及几分钟到几小时的电网堵塞。

（3）提升长期灵活性以应对波动性可再生能源的季节性变化，以及广阔区域内风能和太阳能持续数天的低可用性问题。

2、面临的主要障碍

该领域的研发创新面临如下障碍：①基于逆变器的电力系统集成高比例波动性可再生能源具有潜在不稳定性；②无法使用通用的数字和网络安全数据共享工具和控制平台，使系统运营商无法处理大量资源；③监管框架和市场规则抑制了灵活性市场，阻碍了波动性可再生能源资产所有者、聚合商、最终用户等更广泛参与；④配电和输电系统运营商在管理不同灵活性来源方面缺乏合作。

3、分阶段创新优先事项

（1）灵活发电。该主题涉及3项创新优先事项：①近期（3年内）：增强波动性可再生能源的灵活性和发电量（有望示范），进一步开发水力发电和抽水蓄能的灵活性（可实现示范）；②中期（4-6年）：增强低碳灵活性发电技术。

（2）电网灵活性。该主题涉及5项创新优先事项：①近期（3年内）：创新组件和动态输送容量（可实现示范），多端高压直流互连技术和控制（有望示范），增强控制室和自动决策系统（可实现示范）；②中期（4-6年）：电网灵活性相关电力电子设备（可实现示范），基于转换器系统的新型自动化保护方案（可实现示范）。

（3）系统稳定性和灵活运行。该主题涉及10项创新优先事项：①近期（3年内）：高比例波动性和再生能源系统的稳定性评价（有望示范），通过输、配电系统运营商的增强型协同平台优化灵活性时长（可实现示范），创新的频率和非频率辅助服务规范（可实现示范），配电系统运营商灵活性管理工具和解决方案（可实现示范），输电系统和配电系统运营商增强电网和分布式可再生能源系统的可观察性（有望示范）；②中期（4-6年）：缓解系统短

原标题：创新使命发布未来十年绿色电力创新路线图