很多人眼里，能源行業(yè)是一種以臟兮兮的機(jī)器設(shè)備、污染、煤炭和石油、老國企為代表的陳舊事物，而現(xiàn)在突然變成了某種以軟件、互聯(lián)網(wǎng)、電動車、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)、朝氣蓬勃的創(chuàng)業(yè)企業(yè)為代表的摩登符號。這一變化的基礎(chǔ)在于電力系統(tǒng)正在發(fā)生的巨變。
　　電力系統(tǒng)是為電能的產(chǎn)生、輸送、分配與應(yīng)用而構(gòu)建成的人工系統(tǒng)，是人類到目前為止構(gòu)建的最龐大、最復(fù)雜的系統(tǒng), 隨著社會需求的變化、技術(shù)的進(jìn)步, 它處在不斷發(fā)展、變化和更新之中。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)主要包括發(fā)電設(shè)備，輸配電設(shè)備以及用電設(shè)備，還有保護(hù)與控制設(shè)備。這些設(shè)備通過適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行連接, 組成有機(jī)整體, 確保電力系統(tǒng)在任何時(shí)刻都能夠產(chǎn)生數(shù)量充足的電能滿足系統(tǒng)負(fù)荷的要求。
　　傳統(tǒng)電力系統(tǒng)從誕生至今已歷經(jīng)百年，發(fā)展的方向一直在于為人類建造更大的電站，更強(qiáng)壯的電網(wǎng)，以及更高的發(fā)電效率和更低的輸配損耗，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)在技術(shù)方面已經(jīng)臻于極致,三峽水電項(xiàng)目是人類建造的最大發(fā)電站，能夠完全滿足一些中小國家的所有電力需求，而正在蓬勃發(fā)展的特高壓電網(wǎng)則能夠?qū)㈦娏囊粋€(gè)大陸傳輸?shù)搅硪粋€(gè)大陸。但隨著人類技術(shù)的不斷進(jìn)步，社會需求的不斷演變，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)目前已經(jīng)有點(diǎn)顯得跟不上時(shí)代了。
　　對于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)來說，最大的挑戰(zhàn)是對于柔性的迫切需求。在發(fā)電端，隨著成本快速下降和各國相關(guān)政策強(qiáng)力支持，包括風(fēng)電和光伏在內(nèi)新能源裝機(jī)正在全球迅速增加。這些新能源裝機(jī)既包括大規(guī)模集中式發(fā)電，比如我國西北的風(fēng)電基地，也包括小規(guī)模的分布式發(fā)電，比如沿海地區(qū)的屋頂光伏電站，而且，這些新能源所發(fā)電力，大部分仍將是并網(wǎng)應(yīng)用，但是伴隨著新能源規(guī)模的快速擴(kuò)張，由于布局不合理、輸配電設(shè)施建設(shè)滯后等原因，導(dǎo)致新能源發(fā)展出現(xiàn)了“并網(wǎng)難”、設(shè)備利用小時(shí)低、能源浪費(fèi)、安全事故頻發(fā)等問題。 　　風(fēng)電的問題尤其嚴(yán)重，我國北方風(fēng)電集中開發(fā)地區(qū)大都遭遇較嚴(yán)重的棄風(fēng)限電問題，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年上半年全國風(fēng)電場等效利用小時(shí)數(shù)僅為為976小時(shí)，相比去年同比減少約83小時(shí)，東北一些地區(qū)冬季棄風(fēng)限電比例接近40%，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)近百億元。太陽能隨著規(guī)模的上升，也出現(xiàn)了因無法并網(wǎng)而不得不“棄光”的苗頭。
　　鑒于此，如何在不影響電網(wǎng)安全的情況下，將這些波動性很強(qiáng)的新能源電力盡可能多的并網(wǎng)，成為了目前各國電力系統(tǒng)面對的最大挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，出力調(diào)節(jié)困難的火電和核電，卻正在日益大型化，單體裝機(jī)的規(guī)模越來越大，變的更加難以調(diào)節(jié)。而在需求端，隨著電動汽車的大規(guī)模普及，電力消費(fèi)的波動性也在變的更加復(fù)雜，不久的將來，人類擁有的電動車將數(shù)以百萬計(jì)，甚至更多，德國政府早在2008年11月就提出未來10年普及100萬輛純電動汽車和插電式混合動力汽車。2014年，僅斯特拉一家企業(yè)的電動車銷量就預(yù)計(jì)超過3.5萬輛，而日產(chǎn)聆風(fēng)電動車今年銷量將突破六萬輛。