面对化石能源日渐枯竭和全球气候、环境变化的现实压力，一场新能源革命在全球范围内悄然兴起，我国以煤为主的能源结构和电源结构也将在今后几十年内逐步改变。随着可再生能源、核能、天然气等清洁能源发电在未来有望成为主力电源，电网的发展也将经历重大转型。
推进电能替代 加快电网创新
2009年，我国向国际社会承诺，2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年降低40%至45%，非化石能源比重达15%。而2020年全面建成小康社会，要实现国内生产总值和城乡人均收入比2010年翻一番，这意味着我们的能源消费也将快速增长。因此，必须大力发展可再生能源，调整现有能源结构。
电是优质、高效、清洁的二次能源，电能占终端能源消费的比重每提升1个百分点，单位GDP能耗可下降4%左右。实施以电代煤、以电代油，对于控制能源总量、优化能源结构、提高能源效率、促进节能减排、解决雾霾问题都具有重要意义。电动汽车作为清洁的交通工具，也将是未来汽车工业发展的重要方向。除航空和军事等领域外，其他方面的能源供应大部分可用电能替代。而目前广泛应用的可再生能源主要包括水能、风能、太阳能和生物质能等，大部分也以发电形式进行利用。推进电能替代，调整能源结构，可能是未来解决能源需求快速增长与环境压力的日益增大矛盾的重要出路。
当前，我国发电装机容量和电网规模均已居世界首位。在能源革命的大背景下，电网的重要性日益突出。未来大规模电能的利用，要求电网科技创新必须加快。近年来，我国开展了以特高压为框架的智能电网的科技创新和建设，在特高压研发和建设领域实现了“中国创造”和“中国引领”。当前，世界范围能源技术开发日益向绿色、低碳、智能的方向发展。从电能利用结构来看，我国可再生能源发展已经具备了良好的基础，水电、风电装机规模均位居世界第一位。电网将成为大规模新能源电力的输送和分配网络，应对未来大规模分布式电源并网带来的技术挑战与冲击迫在眉睫。面对世界范围的新一轮能源技术竞争，我们必须把握第三代电网发展的趋势，加快研究和建设，力争取得新的竞争优势。
国家电网：
特高压引领电网科技创新
今年1月18日，“特高压交流输电关键技术、成套设备及工程应用”荣获国家科技进步特等奖。消息传来，电力科技界一片欢腾。
“建设世界一流电网是一个与时俱进、不懈奋斗的过程。特高压的成功，标志着我国电网进入了以特高压为引领、以智能化为方向，全面创新发展的新阶段。”国家电网公司总经理刘振亚说。
2004年特高压发展之初，没有经验、缺乏标准，关键设备更是一片空白，困难和挑战极大。国家电网开展了310项关键技术研究，经过不懈努力，攻克了电压控制、外绝缘配置等技术难关，掌握了具有自主知识产权的特高压核心技术和全套设备制造能力。国家电网已先后建成3个世界上电压最高、容量最大、技术领先的特高压交、直流工程，累计送电超过800亿千瓦时。
特高压的全面突破，一是促进了能源配置方式由输煤为主向输煤输电并举转变，电力发展方式由就地平衡为主向全国范围优化配置转变，有效解决煤电运矛盾。二是促进清洁能源加快发展。通过建设特高压大电网，实现水电、风电、太阳能发电与火电联合运行、打捆外送，解决清洁能源送出和消纳难题。三是带动装备制造业升级。为中国输变电设备制造企业的“金色名片”，改变了国内外输变电设备市场竞争的整体格局。四是构建洲际输电大通道。为构建跨国、跨洲输电通道、建立洲际电力市场，推动全球能源资源优化配置，实现全球能源可持续发展，提供了战略选择。
“长远来看，特高压与智能电网、新能源、储能相结合，将有效解决能源供应问题。”国家电网公司总经理刘振亚说。公司已新建并投运220座智能变电站，目前正在研发集成度高、结构合理、节能高效、国际领先的新一代智能变电站。同时还建成了世界上覆盖范围最大的电动汽车充换电服务设施。“下一步，我们将围绕大电网控制、大容量储能等关键技术开展攻关，争取在核心技术研发和关键设备制造方面取得新突破。同时，依托大电网，支持大水电、大核电与大型可再生能源基地开发，实现清洁能源大范围优化配置和消纳。”刘振亚说。
现状：新能源发展要求电网尽快转型
来自国网能源研究院的研究报告显示，我国清洁能源资源丰富，具备大规模开发潜力。其中，水力资源总量位居世界第一，技术可开发量5.7亿千瓦;核电现有厂址资源可支撑1.6亿千瓦的核电装机;进一步选址可满足未来3至4亿千瓦的核电装机需求;风电全国仅陆上50米高度3级以上风能资源潜在开发量约23.8 亿千瓦;太阳能发电开发潜力可达30亿千瓦左右。
“无论是风能等清洁能源的大范围优化配置与消纳，还是分布式能源的灵活接入与双向计量，都需要并网来实现。”国网能源研究院副总经济师白建华对记者说。
随着我国新能源开发力度不断加大，新能源并网对传统电网日益提出挑战。记者了解到，以风电为例，我国已成为世界上风电装机容量最大的国家，但弃风限电成制约风电发展的重要因素。数据显示，2012年全国弃风电量从2011年的120多亿千瓦时增至约200亿千瓦时，占全年风力发电量的1/5。主要原因是现有的电网建设还不足以把不能就地消纳的电大规模输送出去。
白建华认为，实现清洁能源集中式、基地式大规模高效开发，关键是通过大电网建立大范围配置平台。而分布式清洁能源发电并网会给电网的规划和运行带来一些技术难题和影响，主要涉及负荷预测、电源结构、电网扩展、电能质量、保护整定、频率控制、电压调节、供电可靠性等内容。
