能源革命的主要目的，是以可再生能源逐步替代化石能源，從而實現(xiàn)可再生能源和核能等清潔能源在一次生產(chǎn)和消費中占更大的份額，從而建立可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)。

　　在這一條件下，電網(wǎng)將面臨新的使命，或者說電網(wǎng)的任務(wù)將發(fā)生很大的變化。

　　首先，電網(wǎng)將成為大規(guī)模新能源電力傳輸和分配的網(wǎng)絡(luò)。其次，電網(wǎng)和分布式電源、儲能裝置、能源綜合高效利用系統(tǒng)有機(jī)融合，成為靈活、高效的智能能源網(wǎng)絡(luò)。同時，智能電網(wǎng)還將具有極高的供電可靠性或者功能的可靠性，基本排除大面積停電的風(fēng)險。特別是隨著電網(wǎng)和信息通信系統(tǒng)的廣泛融合，進(jìn)一步建成能源電力和信息綜合的全新服務(wù)體系，使智能電網(wǎng)承擔(dān)新的使命，發(fā)揮更大的作用。

　　以電力為中心、以電網(wǎng)為主干

　　我國國民經(jīng)濟(jì)和能源電力發(fā)展面臨嚴(yán)峻的形勢。2014年，我國碳排放占全球碳排放總量的29%，位居世界第一，而化石燃料污染造成的霧霾現(xiàn)象也十分嚴(yán)重，大規(guī)模、高比例地開發(fā)利用可再生能源迫在眉睫。至2014年年底，我國風(fēng)電和太陽能發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)達(dá)到1.2億千瓦，約占總發(fā)電量的3.2%。所占比例較小，仍難擔(dān)當(dāng)大任。同時，我國總體能源利用效率低下，綜合能源效率不足40%。因此，我們亟需大幅度提高能源綜合利用效率，以減少能源消耗總量。此外，電網(wǎng)承受波動性，以及消納可再生能源電力的能力受限。2014年全國平均棄風(fēng)率8%，三北地區(qū)都存在不同程度的棄風(fēng)現(xiàn)象，對大規(guī)模、高比例風(fēng)電、光電等可再生能源的消納問題仍然未找到經(jīng)濟(jì)有效的解決途徑，這就需要尋求新的綜合能源解決方案。

　　習(xí)近平主席于2014年提出推動能源消費、供給、技術(shù)和體制四大革命，以及全方位加強(qiáng)國際合作長期發(fā)展的戰(zhàn)略。中國政府莊嚴(yán)承諾，在2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值。因此，在我國建立新一代能源系統(tǒng)，是踐行能源革命、確保能源安全、應(yīng)對全球氣候變化和實現(xiàn)政府重任的重要舉措。

　　新一代能源系統(tǒng)，是以電力為中心、以電網(wǎng)為主干的各種一次、二次能源的生產(chǎn)、傳輸、使用、存儲和轉(zhuǎn)換裝置，以及它們的信息、通信、控制和保護(hù)裝置直接或間接聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)化物理系統(tǒng)。構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)的目標(biāo)，是最大限度地開發(fā)和利用可再生能源，最大幅度地提高能源綜合利用效率。而新一代能源系統(tǒng)是新形勢下第三代電網(wǎng)向綜合能源系統(tǒng)的擴(kuò)展。

　　與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)比較，新一代能源系統(tǒng)有四個主要特征：一是實現(xiàn)可再生能源優(yōu)先、因地制宜的多元能源結(jié)構(gòu);二是實現(xiàn)集中與分布并舉、相互協(xié)同的可靠能源生產(chǎn)和供應(yīng)模式;三是實現(xiàn)各類能源綜合利用，以及供需互動、節(jié)約高效的用能方式;四是面向全社會，具有平臺性、商業(yè)性、服務(wù)性。

　　然而，建立以電力為中心、電網(wǎng)為主干的新一代能源系統(tǒng)，需要克服我國長期存在的各類能源計劃單列、條塊分割，以及缺乏有效的能源市場配置等系統(tǒng)性缺陷，這需要借助能源改革，重新配置資源。

　　構(gòu)建綜合能源解決系統(tǒng)

　　新一代能源系統(tǒng)還需要包括源端、受端和傳輸?shù)确矫娴目茖W(xué)和工程技術(shù)進(jìn)行支撐。源端，特別是我國西部，需要大規(guī)模可再生能源的生產(chǎn)、存儲、轉(zhuǎn)化、消費整個鏈條中的系統(tǒng)科學(xué)、能源轉(zhuǎn)化儲存和綜合利用科學(xué)及相關(guān)工程科學(xué)技術(shù)。受端，各類分布式能源生產(chǎn)、儲存和需求消費中與電網(wǎng)緊密結(jié)合，實現(xiàn)高效、互補(bǔ)、綜合利用鏈條中的系統(tǒng)科學(xué)和相關(guān)工程科學(xué)技術(shù)。傳輸，以電網(wǎng)為主干的新型輸電、輸能方式，以及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的系統(tǒng)科學(xué)和新型輸電、輸能方式的工程科學(xué)技術(shù)。

　　以源端能源電力系統(tǒng)為例，在西電東送中，要構(gòu)建西部直流輸電網(wǎng)，實現(xiàn)源端綜合能源利用等。有一項正在進(jìn)行的相關(guān)研究課題，以人均用電量的增長作為坐標(biāo)，來預(yù)測其他能源消費在未來的發(fā)展情況。根據(jù)分析數(shù)據(jù)和計算結(jié)果顯示，到2050年，我國的人均用電量將會從目前的4000千瓦時逐步達(dá)到1萬千瓦時，在此情況下，清潔能源消費占比將有望達(dá)到60%至70%。

　　根據(jù)這一情況，在西部提出西電東送的方案，實現(xiàn)西部的風(fēng)電、太陽能、水電等可再生能源相互之間的協(xié)調(diào)，以及相互之間的補(bǔ)充和配合，同時，也能提高東送輸電的利用率和穩(wěn)定性。而這需要依靠電網(wǎng)來解決西部大規(guī)模的風(fēng)電、太陽能和水電的輸送，但目前這一大規(guī)模輸送還有一定的困難。因此要建立源端的綜合能源系統(tǒng)，將風(fēng)和光轉(zhuǎn)化為氫和天然氣，將電網(wǎng)同燃?xì)夤芫W(wǎng)配合起來，實現(xiàn)能量規(guī)模轉(zhuǎn)化和存儲，更好地利用風(fēng)能和太陽能等可再生能源。將風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)化成其他形式的能源，也是一種很好的儲能方式。類似的一些能源轉(zhuǎn)換和儲能項目，正在源端實施，如內(nèi)蒙古正在進(jìn)行的風(fēng)電、煤電、電解鋁的綜合系統(tǒng)，以及青海等地正在做的風(fēng)電、光電、儲能、儲熱、供電的綜合系統(tǒng)，這些都能綜合解決能源的利用不充分等問題。

　　在受端則要構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)，對受端不同供能系統(tǒng)進(jìn)行整體上的協(xié)調(diào)、配合和優(yōu)化，是實現(xiàn)社會用能效率最優(yōu)、促進(jìn)可再生能源規(guī)模化利用、實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。發(fā)展區(qū)域綜合能源供應(yīng)系統(tǒng)，將受端的供電、供氣、供熱/冷系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計、協(xié)調(diào)優(yōu)化運行，提高能源綜合利用效率，保證供能系統(tǒng)的安全性和自愈能力。

　　互聯(lián)網(wǎng)思維下的電力系統(tǒng)

　　“互聯(lián)網(wǎng)思維”體現(xiàn)在社會生產(chǎn)方式上的理解主要有兩點：即生產(chǎn)要素配置的去中心化和生產(chǎn)管理模式的扁平化。基于互聯(lián)網(wǎng)的開放、平等、協(xié)作、分享精神，各種系統(tǒng)生產(chǎn)要素配置的主要形式是去中心化，是分布式的;企業(yè)管理也會從傳統(tǒng)的多層次走向更加扁平、更加網(wǎng)絡(luò)化。

　　現(xiàn)在，能源互聯(lián)網(wǎng)正為業(yè)內(nèi)所熱議，但要看到，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，其實已經(jīng)具有網(wǎng)絡(luò)化的基本特征——分散的電源結(jié)構(gòu)，通過大規(guī)模互聯(lián)的電力網(wǎng)絡(luò)，連接千家萬戶，這本身就具有網(wǎng)絡(luò)化的特點。電力系統(tǒng)終端用戶并不需要了解使用的電是從哪家電廠生產(chǎn)的，而是直接從電網(wǎng)取電，并且很早就實現(xiàn)了“即插即用”。而這是計算機(jī)信息系統(tǒng)多年奮斗才得以實現(xiàn)的目標(biāo)。曾經(jīng)有互聯(lián)網(wǎng)人士提到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成學(xué)習(xí)自電力網(wǎng)絡(luò)。計算機(jī)一開始并沒有形成目前這樣的互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)剛剛開始時，把大的計算機(jī)資源連接起來，實現(xiàn)大規(guī)模科學(xué)計算用的網(wǎng)絡(luò)計算，之后就有了互聯(lián)網(wǎng)、云計算。

　　然而，電力網(wǎng)絡(luò)有自身的短板。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)并不支持多種一次、二次能源之間的相互轉(zhuǎn)化和互補(bǔ)。電力系統(tǒng)集中統(tǒng)一管理的管理、調(diào)度、控制系統(tǒng)，并不能適應(yīng)大規(guī)模分布式發(fā)電以及用電，同時，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)功能也無法支持分散化用戶充分參與到能源電力系統(tǒng)中，能源互聯(lián)網(wǎng)涉及到的很多事項，目前的電力網(wǎng)絡(luò)還無法適應(yīng)。

　　以互聯(lián)網(wǎng)思維建設(shè)、改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，需要具備三個層次。第一個層次是多能源互聯(lián)互通，提高一次和二次能源綜合利用效率，這也是新一代能源系統(tǒng)的目標(biāo)。第二個層次是借鑒互聯(lián)網(wǎng)及其擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)即插即用、能源路由器、大數(shù)據(jù)、云計算等對能源系統(tǒng)特別是分布式可再生能源、微網(wǎng)、用戶在能源生產(chǎn)、消費、市場管理和服務(wù)的支持。第三個層次，就是催生能源生產(chǎn)、消費、服務(wù)的新業(yè)態(tài)和商業(yè)模式。這一層次電力行業(yè)過去很少考慮，而互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)很多都是在商業(yè)模式上、在服務(wù)模式上下工夫，這一點非常值得能源和電力行業(yè)學(xué)習(xí)。

　　新一代能源系統(tǒng)的核心目標(biāo)是最大限度地開發(fā)利用可再生能源，最大幅度地提高能源綜合利用效率。新一代能源系統(tǒng)應(yīng)以電力為中心，以智能電網(wǎng)為主干，并涵蓋智能能源網(wǎng)絡(luò)，與信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步廣泛融合。以互聯(lián)網(wǎng)思維改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，是構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)的關(guān)鍵步驟。構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)需要大力推進(jìn)我國能源和電力體制改革，從而更好地解決我國長期存在各類能源問題。