當前，世界能源發(fā)展面臨很多挑戰(zhàn)，如安全問題的威脅、極端天氣的挑戰(zhàn)、規(guī)模越來越大的清潔能源并網(wǎng)需求等，這些挑戰(zhàn)都意味著我們必須要建設現(xiàn)代化的電網(wǎng)，不僅是美國，這是全世界都應考慮的問題。
美國能源部對未來現(xiàn)代化電網(wǎng)的愿景是，傳統(tǒng)與可再生能源、儲能、大型分布式發(fā)電實現(xiàn)無縫連接;成為服務全球清潔能源經(jīng)濟繁榮、競爭、創(chuàng)新的關鍵平臺;給消費者提供彈性、可靠、靈活、安全、可持續(xù)和可負擔得起的電力，不管他們在什么地方，什么時間，以什么方式需要電力。
美國規(guī)劃到2050年50%的可再生能源實現(xiàn)并網(wǎng)，為實現(xiàn)這一目標美國可再生能源實驗室開展了一系列的研究，如進行分布式光伏發(fā)電技術研究，在夏威夷島上部署應用智能電表先進技術，通過開發(fā)應用智能的逆流器來應對電壓波動的情況。再比如在波多黎各島上開展小島式的光伏系統(tǒng)研究，通過自動化控制來控制光伏發(fā)電量，實現(xiàn)對頻率的控制從而保障較為可靠的能源供給。要實現(xiàn)大規(guī)模的可再生能源并網(wǎng)，需要進行集中化的管理，現(xiàn)在電網(wǎng)系統(tǒng)中有成千上萬的小型分布式發(fā)電設備，包括太陽能光伏板、電動汽車等，需要對分布式的并網(wǎng)模式進行有效的控制。
此外，所有的可再生能源都要通過互聯(lián)方式實現(xiàn)并網(wǎng)，確保網(wǎng)絡安全非常重要，包括保障分布式可再生能源跟配電網(wǎng)絡并網(wǎng)。
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