国家电投党组书记、董事长钱智民表示，中国新能源装机从2003年的55万千瓦增至当前的9亿千瓦，20年内增长了1636倍。在最新一轮能源转型过程中，我国已抢占先机。“据相关统计，全球十大光伏生产企业中我国占8个，全球十大风机整机生产企业我国占6个，全球十大动力电池的生产企业我国也占6个。”
“电力行业持续低碳转型，当前非化石能源装机14.6亿千瓦，占总装机的比例为52.4%。其中，水电装机4.2亿千瓦，风电近4亿千瓦，太阳能发电5.2亿千瓦，连续多年位居全球第一。”中电联党委书记、常务副理事长杨昆介绍。
“从低碳环保角度而言，从地下开采到使用燃烧，化石能源均产生巨大污染。同时，煤炭、石油的储量有限且分布极不均匀。比如，全世界煤炭储量前五位的国家占据了全球煤炭总量的74%。与之相比，可再生能源分布相对均匀，但主要问题是间歇性和不稳定性，因此未来的能源安全，特别是我国的能源安全要靠科技创新来解决。”钱智民说。
未来，新型电力系统的建设目标是由火电为基础的电源转为风光水核为基础的电源，风光发电占电源的80%，占电量的70%，且集中式和分布式电源相结合。在这样的电力系统中，可统一调度的电源容量不足是电网面临的最大问题。
中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任江亿举例，在新型电力系统的电源结构中，我国中东部地区可统一调度的火电、水电仅占电源容量的10%左右，仅为最大负载的30%左右；能够维持基荷的“核电+外来电”不超过最大负载的15%-20%，抽水蓄能、空气压缩、集中的液流电池仅可提供最大负载的20%。“尚缺少相当于最大负载约30%的可调节电源，缺少50%风光电峰值的消纳。”
除了主电网，配电网同样面临挑战。“在分布式光伏快速发展阶段，配电系统线路、变压器反向过负荷，节点过电压等问题日益加剧，如何应对未来更高比例的分布式电源接入？当前，新型储能系统快速发展，共享储能等应用模式积极探索，如何经济可行、技术可靠地解决配电系统线路、节点等局部面临的问题？未来全社会用电量将翻倍，配电系统建设改造难度显著加大，如何通过提升配电系统资产利用率水平，避免再造一张网以便满足负荷需求？”中国工程院院士、天津大学电气自动化与信息工程学院院长王成山连续发问。也有专家指出，随着电动汽车快速发展、续航里程加大，未来“超充”将成为用户的追求，也将给配电网带来极大挑战。
多重挑战之下，我国能源安全亟需各类创新技术。当前，一大批新型能源技术正加快发展，以人工智能、5G大数据为代表的新一代信息技术、新材料技术、新能源技术正与电力技术融合发展。
针对主电网电源容量不足，江亿分析，目前负荷周边的火电、水电都可以作为旋转备用电源，其容量十倍于负载侧+风光点的不确定功率。“‘光储直柔’+充电桩可有效补充可调电源不足的问题。到2050年，我国将有3亿辆以上的非商用电动车，日储电量可达150亿千瓦时。同时将‘光储直柔’配电接入建筑配电的充电桩系统，可实现柔性用电，也可补足旋转备用电源不足的缺口。”
配电网则可利用微电网的广泛应用场景驱动。“分布式光伏快速发展，要求配备大量储能 （10%-20%），将储能系统与光伏、负荷组成各种层级的微电网，在几乎不增加建设成本的情况下，可大幅提高光伏接纳能力，缓解波动影响，降低电网建设投资。”王成山认为，在多种积极因素驱动下，微电网将进入快速发展期，多能互补、交直流混联、微电网集群等都将快速发展。以微电网为基本单元的新型配电系统末来可期，装备模块化、接口标准化、控制芯片化、运维智能化将是微电网市场化的关键。
