60個重大科學問題和重大工程技術難題涉及地球科學、公共安全、交通運輸、空天科技、能源環境、智能制造等12個領域，被中國科協副主席、國際宇航科學院院士李洪譽為我國科技領域真正的“硬骨頭”。能源環境領域入選的7個難題，重點集中在電力儲能、海洋生態系統儲碳，生物多樣性維持、放射性廢物安全處置，制氫技術以及全球能源互聯網等方面。“未來全球能源互聯網的關鍵技術”課題提出了全面提升全球能源互聯網安全性、經濟性和適應性的五方面關鍵技術，即海底電纜、柔性直流輸電、大容量儲能、虛擬同步技術和新一代電力市場。
構建全球能源互聯網，就是在各國電網基礎上，依托特高壓交流、直流輸電技術，打造跨國、跨洲電力輸送大通道，連接全球主要電力生產中心、調節中心和消費中心，實現清潔能源生產、配置和使用全球化，獲得多能互補、跨時區互濟、跨季節互調等巨大聯網效益。其中，跨海和極地輸電將以直流海底電纜輸電技術為主，特高壓柔性直流輸電技術突破將為大型可再生能源開發利用、跨區域電網靈活互聯實施奠定技術基礎。同時，加快發展大容量抽水蓄能、壓縮空氣儲能，探索鋰空氣電池、石墨烯電池等新技術，有利于進一步提高容量、降低成本;研究大容量虛擬同步發電技術，可以提高新能源并網調控及維持電網穩定能力。此外，為了保障市場成員利益、維護電力市場規范運營，規避市場風險、提升市場運行效率，還需要研究并構建電力市場運營監管機制及體系，研究洲際電力交易模擬推演等技術。
據了解，2018年1月起，中國科協組織開展了“中國科協2018年重大科學問題和工程技術難題征集活動”，面向國家重大戰略需求，旨在研判未來科技發展的趨勢，抓住科技創新突破口，前瞻謀劃戰略制高點，布局前沿科技領域，推進世界科技強國建設。征集活動有33名院士專家參與終選，成果將集納成《2018年重大科學問題和工程技術難題》一書出版。中國科協將組織智庫研究，引領中國科技界加強對入選難題的攻關研究。
