渗透率

可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不劲用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。可再生能源主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。

挑战二：缺乏通信的标准和协议。标准化的缺乏，特别是与分布式电源和储能相关的标准化的缺乏会抑制各运行单位(发电、输电、配电和电力消费者)之间的数据交换，阻碍系统的完全优化，使系统效率降低。

挑战三：互操作性标准有待完善。互操作性标准使电力系统的所有设备之间的协调成为可能。在一些领域，像分布式电源和储能，虽然有标准，但还很有限，分布式电源跟系统的互联，在缺乏协调功能的情况下，只能以局部的和自治的方式运行。分布式电源的发展需要从电网角度考虑，与电网协调运行。

挑战四：计算机网络安全。数据的安全、隐私保护与信息访问的权限等问题，还存在不确定性，这些问题都会阻碍智能电网解决方案的采用。未来能源互联网、智能交通等系统都会产生大量的数据，也将会造成新的数据安全的问题。

挑战五：研究适应分布式电源发展的运行和规划模型。智能电网模型需要综合考虑计算机网络、基础设施，市场，乃至国家政策方面的影响。未来的规划模型需要考虑在分布式电源高渗透率的条件下，如何优化系统运行，这是个重大挑战。

挑战六：负荷、电源计划安排和调度。在基于逆变器的可再生能源发电的数量日益增加的趋势下，电网兼容性标准需做出很大改变，而且必须修改成能同时管理传统发电和基于逆变器的可再生能源发电。现在对分布式电源的调度模式还不能使利益相关方均获益，现在还缺乏能识别最优负荷和电源平衡的好模型。

电站：传统电网分为发输变配用。电能是单相流动的，大型的电站发电，长距离电网送电，到用户这里用电。分布式能源：电网里中一种利用可再生能源的方法，因为风能、太阳能的分布不会像煤矿、天然气那样集中，所以在西北之类风光资源充足的地方修建大型风电场、光伏电站的同时，可以在用户侧接入小型的风机、光伏、储能、燃气轮机等电源设备，省去了在电网中传输的损耗，提高可再生能源的比例。这里风机、官府、燃料电池、微型燃气轮机成为分布式发电，带上储能设备称为分布式电源。分布式的问题：由于用户侧出现了电源，传统源-网-荷的单向能量流变成了双向，导致电网既定的调度、保护策略面临了新考验，加上风、光资源具有波动性和随机性，发电难以控制，分布式电源直接并网最终会导致整个电网络不稳定。

微电网：微电网是把分布式电源和它所供能的负荷以及能量转换、保护、监控等装置作为一个系统，形成一个小型的完整电网，以储能设备或者微型燃气轮机这类可控的电源维持系统的稳定，使之可以消纳光伏、风电这些可再生能源，整个微电网与大电网有一个公共连接点（PCC），当微电网电源功能不足时可以通过大电网补充缺额，发电量大时可以将多余电网馈送回大电网。分布式电源以微电网方式并网和直接并网的却别主要是两点：微电网可以通过控制策略决定并网点的功率流向，比如发电多时用储能存储，负荷大时储能放电；标准意义上的微电网可以和大电网断开，从并网模式切换成孤岛运行模式，两种模式能否实现无缝切换是微电网成功的标志。从这个意义上说，目前全世界范围内文献可知的微电网不到500个，大部分不能实现真正的无缝切换，当然有些是无电地区纯孤岛运行的微电网，对大电网没影响。所以有分布式电源和负荷通过PCC点并网，但做不到孤岛的，还应该认为是分布式电源直接并网。