随着风能、太阳能等可再生能源发电装机的快速增长，以及我国电力市场改革进程不断深化，重构新型电力能源体系的问题逐渐进入人们视野.截止2015年底，我国风电装机容量累积达1.29亿千瓦，光伏发电装机达4318万千瓦.与此同时，弃风、弃光问题不可忽视.2016年上半年全国风电弃风电量175亿千瓦时，同比增加101亿千瓦时，平均弃风率15.2％；弃光电量约18亿千瓦时.通过发展大规模电能转化于储能技术，调节与控制电力能源的产生、输送与消纳的全过程，尤其是通过不同能源形式之间的高效转化，实现不同能源的互联互通，是解决上述问题的重要战略方向.使用大容量全钒液流电池储能装置，发展分布式微电网在用户现场(或靠近用电现场)配置，以风能、太阳能等可再生清洁能源作为电源，实现自我控制、保护和管理，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行，成为缓解上述问题，建设“扁平化”电网结构的重要技术途径.此外，通过电解水将电能转化为氢气，与天然气混合后成为加氢天然气，最终以燃烧方式释放能源；既有利于大规模转化、长时间储存，又能够远距离输运.该方式具有直接形成商业化应用的可能性，但是，需要和天然气资源开发与管网建设同时考虑，电解水过程的能耗尚需进一步降低.在大容量全钒液流电池、燃料电池，以及新型电解水制氢过程，对高导电性、高稳定性、高离子选择性、低成本的膜技术发展提出迫切需求.本文从电化学技术原理出发，分析电化学过程与膜分离技术的必然联系，结合本课题组近年来的科学研究工作，以全钒液流电池、燃料电池、电解水制氢过程为例，论述膜内传质与选择性的具体表现，尤其是电化学过程对膜材料耐腐蚀性的特定要求.希望对电膜材料与过程发展提供新的视角，建立新型电力能源体系发展与膜分离科学研究之间的桥梁.