在電網應用層面，功率半導體器件主要應用于直流輸電、靈活交流輸電(FACTS)、新能源發(fā)電等領域，為電網技術的發(fā)展和進步起到了巨大的推進作用。隨著直流輸電/柔性直流、靈活交流輸電、分布式電源等技術的應用，電網將具有一些柔性。電力電子技術的發(fā)展，尤其是功率半導體器件的快速發(fā)展，將使功率半導體器件在電網發(fā)電、輸電、變電和用電各方面得到更為廣泛的應用，整個電網朝電力電子化方向加速發(fā)展，最終從根本上改變電網的形態(tài)和物理性質。

柔性電網

從物理特性上講，傳統(tǒng)的剛性電網將變?yōu)槿嵝噪娋W，剛性電網和柔性電網的不同體現在，發(fā)電中，剛性電網采用水輪機、汽輪機、柴油機，而柔性電網使用光伏加換流器、風力加換流器、燃料電池加換流器；

輸電中剛性電網采用不可控交流，而柔性電網采用靈活交流輸電、直流輸電、柔性直流、直流電網；變電中剛性電網采用油浸式變壓器、干式變壓器，真空斷路器、SF6斷路器，電容器、電抗器、調相機，無源濾波器，而柔性電網采用電力電子變壓器，直流斷路器、固態(tài)開關，STATCOM、SVC、CSR、SSSC、TCSC，有源電力濾波器、統(tǒng)一電能質量調節(jié)器；

剛性電網可用于白熾燈、電動機等電阻性、電感性負載，柔性電網可用在數據中心、電氣化鐵路、變頻調速、智能家用電器、電動汽車充電、數碼設備、變頻空調、無刷直流電機。

從材料特性上講，過去的銅鐵電網將變?yōu)榘雽w電網?？梢姡β拾雽w器件對電網發(fā)展的影響是根本性的、顛覆性的，不僅帶來電力電子裝置的升級換代，而且對電網的柔性化發(fā)展必不可少。毫無疑問，整個電網向半導體化發(fā)展過程中對功率半導體器件需求是巨大的，市場容量非常廣闊。

為滿足FACTS和HVDC對大功率的要求，器件的電壓電流參數需要進一步提升，至少需要研制出4500V/3000A和4500V/5000A的IGBT。在器件技術方面，IGBT和FRD仍有較大優(yōu)化空間和潛力，針對應用的定制化設計是一個重要的發(fā)展趨勢，如低通態(tài)壓降IGBT、高短路關斷能力IGBT等。

柔性電網對功率半導體器件的特性有其個性化要求，如希望器件采用壓接型，以獲得大容量和好的散熱性能；低通態(tài)壓降，以提高裝置整體效率；失效時短路，以使相應電路保持通路；高可靠性，以確保電網的可靠運行；高短路電流耐受能力和開斷能力，以承受數十千安的故障電流并能可靠關斷。

柔性變電站

柔性變電站由電力電子變壓器、固態(tài)斷路器、母聯柔性控制器等電力電子裝置構成，可提高電網潮流調控能力，能實現多種新能源柔性接入、儲能設備直接接入、直流負荷直供和多個柔性變電站之間互聯，可作為交直流電網的樞紐，在實現交直流電網混聯及交直流負荷混供的同時，可快速切除故障與自愈。

柔性變電站對功率器件的個性化需求包括：應是高電壓、大功率，以減少換流器模塊數量，簡化拓撲結構，降低控制復雜度，減少占地、體積和重量；應是高可靠性的，以確保電網可靠運行；應是低通態(tài)壓降、開關損耗小的，以降低損耗，減少散熱要求；應是高開關頻率的，以減少體積和可聽噪聲污染；應是高結溫的，以提高可靠性，減少散熱要求。