鉴于此,如何在不影响电网安全的情况下,将这些波动性很强的新能源电力尽可能多的并网,成为了目前各国电力系统面对的最大挑战。与此同时,出力调节困难的火电和核电,却正在日益大型化,单体装机的规模越来越大,变的更加难以调节。而在需求端,随着电动汽车的大规模普及,电力消费的波动性也在变的更加复杂,不久的将来,人类拥有的电动车将数以百万计,甚至更多,德国政府早在2008年11月就提出未来10年普及100万辆纯电动汽车和插电式混合动力汽车。2014年,仅斯特拉一家企业的电动车销量就预计超过3.5万辆,而日产聆风电动车今年销量将突破六万辆。
根据特斯拉提供的数据,每辆特斯拉电动车平均每年行驶15000英里,需要耗费4800千瓦时的电力。4800千瓦时是什么概念呢,2013年,中国人均年用电量仅为3900千瓦时,美国2012年平均每户居民耗电超过10800千瓦时,因此,如果电动车大量投入使用,社会耗电量将大量增加。更糟糕的是,高度城市化导致全球人口前所未有的集中,因此在下班后,电动汽车用户一起充电将导致部分地区的电力负荷激增,严重威胁电网安全。如何满足几十万辆电动车同时充电,又不至于因为电压迅速下降导致电网崩溃,成为摆在电网企业面前的棘手难题。
正是由于以上原因,电网系统的调节空间正在从发电和用电两端被前所未有的压缩,这也对电力系统的调节和控制技术提出了更高的要求。在这样的背景下,柔性,或者也可以称为灵活性,将是决定整个电力系统先进与否的关键因素,而电力系统是否能够满足先进生产力的要求,将决定一个国家未来的竞争力。奥巴马一直将电力系统的先进性视作国家竞争力的重要方面,他在2009年就公开表示“中国、印度、日本、德国,每个国家都在争先开发智能电网和能源利用的新途径,而赢得这场竞争的国家将在全球经济中处于领先。我希望美国成为这个国家。”
此外,目前电力系统行业组织形式正在发生变化,全球电力价值链上的企业和组织数目正在经历前所未有的增长。曾经横跨发电输电配电售电领域的一体化电力企业,因为政府监管、市场竞争,电力体制改革等诸多因素而分拆成独立的发电企业,输电企业,配电企业等细分领域企业。早在上世纪80年代,英国政府就开始对电力工业进行改革。1990年,英国政府将英国中央发电局分解为国家电网公司、3家发电公司;1996年,美国联邦能源管制委员会出台法令,要求开放电力批发市场,明确要求发电厂与电网必须分离;我国也在2002出台电力体制改革方案,将国家电力公司拆分为两大电网公司和五大发电集团,完成“厂网分离”目标,现在中国新的电力体制改革也箭在弦上,改革后,中国电力市场将更加开放,各种类型的企业都将能够参与电力市场竞争。