然而进入上世纪七十年代后，随着美国等西方发达国家用电量增速的放缓以及用电结构的变化（主要表现在工业用电比重下降、居民和商业用电比重增加），使得用电负荷的波动性及不确定性加大，单机容量提升带来成本下降的边际效益逐步消失，新建大型集中式电站的投资风险在增加，人们开始研究探讨采取非集中化电力供应方式，即建设单机容量相对较小、建设周期较短、资金投入较少的电源，来灵活应对上述变化。进入上世纪九十年代，在应对用电量持续低增速和用电结构进一步变化带来的新建集中式电站风险增大的过程中，由于天然气价格低廉和微型燃气轮机、燃料电池和小型燃气发电机等新技术的应用，热电联产甚至是热电冷多联供体现出一定的经济优势，分布式电源进入了快速发展时期。
进入新世纪，优先发展非化石能源特别是可再生能源，加快推进能源绿色化转型，已经成为世界各国能源发展战略的共识。随着公众生态环境意识不断增强、经济社会发展对供电质量要求越来越高以及电力用户多元化服务需求和更多的参与权和选择权，更是为分布式电源发展创造了良好的外部环境。特别是分布式太阳能、风能等利用，尤其是分布式光伏发电，使分布式电源发展呈现出勃勃生机。以分布式光伏发电发展领先的德国为例，截至2013年1月底，德国分布式光伏发电系统容量达到2613万千瓦，占光伏发电总装机的近80%，主要应用形式为屋顶光伏发电系统，单个发电系统平均容量仅为20千瓦左右。
美国1978年开始提倡发展小型热电联产，以提高能源利用效率，2010年装机容量达到9200万千瓦，现在已经有6000多座分布式能源站。美国为了开发利用分布式能源站，还出台了税收减免和简化审批等优惠政策。美国政府规划到2020年力争达到1.87亿千瓦，且50%的新建商用建筑和15%的现有商用建筑采用分布式能源模式。
丹麦自1990年以来，没有增加大型凝汽发电厂，新增电力主要依靠分布式能源和可再生能源项目，当前热电发电量占总发电量的61.6％。为此，丹麦先后制定了《供热法》、《电力供应法》和《全国天然气供应法》等法律，依法明确保护和支持分布式能源发展，并采取了一系列鼓励政策。如《电力供应法》规定，电网公司必须优先购买热电联产生产的电能，而消费者有义务优先使用热电联产生产的电能。
