近日，中国科学院院士、华中科技大学教授程时杰参加了在浙江大学举行的“九秧华章 名家论电——中国电机工程学会院士专家校园行”活动，并作了题为《电气工程学科发展战略》的主题报告，与在场师生分享了关于电气工程学科发展战略的思考，并展示了在电力新应用领域的开拓和学科建设成效。

电气工程是现代科技领域中的核心学科和关键学科。学科发展是高等学校建设的基础，是评价学校学术地位的依据，也是评定学校办学水平的关键环节，历来受到广大师生的极大关注。6月20日，在全国高考结束和志愿填报开展之际，特将此报告视频作为2024年第五期“电力之光大讲堂”内容播出，以帮助公众了解电气工程相关专业的学科发展情况。

　　电气工程学科发展目标及问题

　　在电气工程学科发展过程中，要明确学科建设的方向，对当前学科发展的状况进行比较分析，找出影响学科发展的问题，确定学科建设的主导思想，确定为促进学科发展应采取的措施。学科建设希望达到的目标为：培养一批高水平高素质的人才队伍；组建强有力的跨学科高水平研究团队；提高承接国家重大科学研究项目的能力；取得具有国内外影响力的标志性成果。

为适应能源发展的需要，国家明确提出能源革命的要求，也就是要实现能源的四个革命，即能源的供给革命、消费革命、技术革命、体制革命。与能源革命的目标相对应，未来电气工程学科的发展将面临两个方面的问题。

　　第一个方面是着重解决在传统电力系统向新型电力系统转型过程中电力系统本身需要解决的问题。这个问题又分为两个侧面问题：一是在电力装备侧面，仅考虑与电能存储相关的问题。这项研究不仅可以解决新一代电力系统中可再生能源的消纳问题，还可以将研究成果辐射到许多其他关于能量的精准、高质、高效利用问题。二是在系统运行侧面。如何有效调动一切积极因素，实现政策法规在新型电力系统安全、高效、经济运行中的制定和监管。

　　第二个方面是要开拓高质、高效利用电能的新方向，电能是一种最高品位的能源，在使用的过程中具有便捷、高效、易控的优势，应该避免高质低用，做好“电气工程+”。

　　电工材料的发展方向

　　电工材料作为电与磁的重要载体，是生产电力装备的基础，已经渗透到能量转换、传递、存储、利用的各个方面，其性能直接决定着电工装备的性能。因此，电力装备的重要性不言而喻。

　　目前，电工材料正在快速向更新、更高、更强、更大、更精的方向发展，实现传统电工材料向先进电工材料的转化无疑会对电力系统的发展产生重大的影响。

　　根据电气装备所涉及材料的电磁物理现象及电磁场与物质相互作用的机理，将电工材料分为导电材料、绝缘材料、半导体材料、磁性材料、储能材料以及其他电磁功能材料。

　　导电材料是实现电能输送、信息传递以及电-磁-光-热等能量转换的基础材料。绝缘材料是电工电子装备制造的基础，在电力、轨道交通、航空航天等领域起着基础性、支撑性与先导性作用。半导体材料是现代电工电子装备制造的基础，其物理化学性质及电、磁等特性直接影响电力电子系统的性能和水平。磁性材料是一类利用其磁特性进行电、机械、声、光等转换的功能材料。高性能磁性材料的研究需着重解决微观结构动态演变规律，界面处相交换耦合机理以及磁特性测试技术与尽限应用理论等方面的关键科学问题是研究的重点。储能材料的共性需求包括高能量密度、高功率密度、长循环寿命等，其应用方向为锂离子电池、高温钠电池、液流电池等。

　　电力新应用领域的开拓情况

　　电力新应用研究工作在深入进行当中，并不断在各个行业领域开拓。如：高性能电磁武器装备可以大幅提高国防装备现代化水平；极端电磁条件的建立是科技前沿基础研究的基础；高端电磁医疗装备的应用可以提高人民生命健康的水平；电磁能的应用助力实现产业的升级换代、为人类生态环境的改善提供支撑等等。

　　以开拓石油增产新技术为例。由于我国油井地质多沙、油质稠、油层薄且开采深度较深，开采难度大、效率低、成本高，严重影响油气核心战略能源安全。就此情况研究出的液电脉冲激波油气增产新技术，攻克了极端环境、极端电磁参数下电能机械能高效、可靠转化等难题，并研发了液电脉冲激波油气增产装备。目前，这一技术已应用于新疆、大庆等5家油田与山西煤层气集团，增产效果显著，为提升我国低品质油田的产储比开辟了全新的技术途径。