20世纪末至本世纪初,伴随着全球气候变化加剧和传统能源日渐枯竭,一场新的能源革命悄然兴起。节能,提高化石能源的清洁高效利用水平,以可再生能源逐步替代化石能源,实现可再生能源(水能、风能、太阳能、地热能、生物质能等)和核能等清洁能源在一次能源生产和消费中占更大份额,建立可持续发展的能源系统,是这一新能源革命的主要目标。
可再生能源、核能以及化石能源的清洁利用绝大部分要通过转化为电能来实现。在新能源革命条件下,电网的重要性日益突出,电网将成为全社会重要的能源输送和配给网络。与传统电网相比,未来电网使命的变化主要有如下4点:(1)接收大规模集中式和分布式可再生能源电力,成为新能源电力的输送和分配网络;(2)与分布式电源、储能装置、能源综合高效利用系统有机融合、双向互动,提高终端能源利用效率,成为灵活、高效的智能能源网络;(3)具有极高的供电可靠性,基本排除大面积停电风险,成为安全、可靠的能源电力供应系统;(4)与信息通信系统广泛结合,成为集能源、电力、信息为一体的综合服务体系。
电网(广义的电网即电力系统)作为现代工业文明的产物,经历了100多年的发展。纵观世界电网的发展历史和未来电网使命的变化,按其不同阶段的主要技术经济特征区分,可分为三代电网。第一代电网是二战结束前的小电源、低电压、小电网,是电网的兴起阶段。第二代电网是二战后至上世纪末发展的大机组、超高电压、大规模互联电网,是电网的规模化发展阶段。第二代电网严重依赖化石能源,大电网的安全风险难以基本消除,是不可持续的电网发展模式。未来电网就是第三代电网。第三代电网是一、二代电网在新能源革命条件下的传承和发展,支持大规模新能源电力,大幅降低大电网的安全风险,并广泛融合信息通信技术,是电网的可持续化、智能化发展阶段。