為了達到承諾的清潔能源消費比重，突破新能源利用的瓶頸，電力系統(tǒng)必須經(jīng)歷一場智能化革命。未來的智慧能源系統(tǒng)將具備以下特點：1.模糊電源點和負(fù)載的界限;2.解決新能源的穩(wěn)定性問題;3.解決多種種發(fā)電形式(光伏、光熱、風(fēng)電、火電、水電等)的耦合問題;4.以階梯電價引導(dǎo)智慧用電，增加電力電子、儲能、儀器儀表及智能用電等設(shè)備。
(一)清潔能源消費比重提升 引發(fā)電力系統(tǒng)智能化革命
2013 年全國能源消費總量為 37.6 億噸標(biāo)煤，增長 3.9%。全國能源消費結(jié)構(gòu)也在進一步優(yōu) 化，非化石能源占一次能源消費比重由 2012 年的 9.1%提高到 2013 年的 9.8%，提高了 0.7 個 百分點，但相比 2012 年增加 1.1 個百分點的幅度有所減緩。
根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃的通知》(國發(fā) 〔2013〕 2 號)、《國務(wù) 院辦公廳關(guān)于印發(fā)能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014-2020 年)的通知》(國辦發(fā)〔2014〕31 號) 以及《中美氣候變化聯(lián)合聲明》，中國計劃到 2015、2020 及 2030 年非化石能源占一次能源消 費比重分別提高到 11.4%、15%和 20%左右。
為了達到承諾的清潔能源消費比重，需加大風(fēng)電、光伏等新能源消費，突破新能源利用的 瓶頸。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)以火電、水電為主，電源點集中、穩(wěn)定，而以光伏和風(fēng)電為代表的新能源 具有分散、發(fā)電不穩(wěn)定等特點，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)不能滿足其要求，這也是目前新能源項目出現(xiàn) 并網(wǎng)困難的最根本原因。2013 年甘肅地區(qū)風(fēng)電棄風(fēng)高達 20%。
我們認(rèn)為，電力系統(tǒng)必須經(jīng)歷一場智能化革命。
(二)智慧能源四特征，突破新能源利用的瓶頸
智慧能源特征一，模糊電源點和負(fù)載的界限，同一節(jié)點在不同時間體現(xiàn)出不同的特性。 傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，電源點和負(fù)載的界限清晰，由輸電線路將電源點電能輸送至負(fù)載端。隨著風(fēng)電、 光伏等新能源形式的逐漸發(fā)展，分布式能源逐漸受到重視，同一節(jié)點在不同時間體現(xiàn)出不同的特性，可以是電源點也可以是負(fù)載端。
智慧能源特征二，通過增加電力電子設(shè)備、增設(shè)儲能系統(tǒng)等方式，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。
智慧能源特征三，解決多種種發(fā)電形式(光伏、光熱、風(fēng)電、火電、水電等)的耦合問 題。傳統(tǒng)能源系統(tǒng)，主要建立在火電、水電及核電的基礎(chǔ)上，而節(jié)能減排將加大風(fēng)電、光伏等 新能源系統(tǒng)，能源組合復(fù)雜性增加。
舉例 1，風(fēng)電、光伏、電池三種發(fā)電形式的組合。國家風(fēng)光儲輸示范工程“張北風(fēng)光儲工 程項目” (一期)100MW 風(fēng)電、40MW 光伏、20MW 儲能，總投資約 35 億元。其中，儲能 投資 8.82 億元。
舉例 2、水電、光伏兩種發(fā)電形式的組合。中電投龍羊峽水光互補項目，位于青海省共和 縣恰卜恰鎮(zhèn)塔拉灘，將龍羊峽水電站作為儲能系統(tǒng)和光伏電站組合成為一個電源，不含電池儲 能系統(tǒng)，總體規(guī)劃 850MWp，其中一期建設(shè)規(guī)模 320MWp，已于去年底建成投產(chǎn)，為世界單 體最大的光伏項目。二期 530MWp 作為國家重點建設(shè)項目，已于今年 9 月開工建設(shè)。
智慧能源特征四，以階梯電價引導(dǎo)智慧用電，提高發(fā)電設(shè)備的利用率。對用戶而言，用 電越少、電價越低、電費越少，用價格引導(dǎo)用電效率的提高，并且，用戶可以通過儲能系統(tǒng)將
谷段電用于峰段時間，實現(xiàn)削峰填谷，降低電費。對電網(wǎng)而言，削峰填谷可提高電網(wǎng)運行效率， 增加電網(wǎng)效益，同時可以減少調(diào)峰用火電裝機容量。對發(fā)電企業(yè)而言，削峰填谷可提高發(fā)電設(shè) 備效率，增加效益，同時可以減少調(diào)峰用火電裝機容量。
舉例，上海電力公司“匯泰大樓智能樓宇光伏儲能系統(tǒng)示范工程”， 30kWp 的光伏發(fā)電 和 20kW 儲能的聯(lián)合分布式能源系統(tǒng)。
