上世紀70年代的中東石油危機，揭開了世界各國開發替代能源的序幕，風能等一系列新能源開始登上歷史舞臺。進入二十一世紀，隨著全球變暖形勢日趨嚴峻和《巴黎協定》的簽訂，清潔低碳發電日益成為世界潮流，新時代的能源生產與消費革命正在朝著化石能源清潔化、清潔能源規?；?、交通能源電氣化的方向發展。 今天的發電世界，百花齊放，五彩斑斕。燃煤發電就像老黃牛一樣默默耕耘，提供著相對廉價、充足、穩定的電力，并且可以實現常規大氣污染物的“超低排放”；燃氣發電的碳排放大約是普通煤電的一半，而燃氣輪機則因為技術復雜，被譽為是裝備制造業“皇冠上的明珠”；水力發電將濤濤江水轉化為“金山銀山”，同時具有防洪、航運等方面的綜合效益；核能發電已經進入第三代商業化應用、第四代技術儲備階段，非能動、行波堆等先進理念和技術不斷涌現，在規?；吞挤矫婢哂歇毺貎瀯?；風能、太陽能發電成本大幅下降，近10年來，陸上風電造價下降40%以上，晶硅太陽能發電造價下降90%以上，已經逐步具備與煤電“平價上網”的能力。煤、氣、水、核、新能源這五種發電形式，就像奧運五環一樣，緊密聯系在一起，共同構建了一個氣勢恢宏、互為補充的發電體系。 然而，各種發電形式，也都面臨著不同的挑戰。煤電的碳排放、氣電的工程造價與天然氣供應、水電對生物多樣性與區域生態的影響、核電的安全性與核廢料處理、新能源的不穩定性，不一而足。在清潔低碳、安全高效的發電系統構建中，每種發電形式都有自己不可取代的位置，而所獲得的實際市場份額，則是經濟、環保、社會等多種因素動態博弈的結果。其中，對生態環境的影響是制約因素，大數據與人工智能的應用是驅動力，經濟效益是根本因素，而自身的資源供給則是邊界條件。當然，隨著科技的進步，這種資源邊界條件在不停的延伸，例如人類成功實現核聚變的商業化發電。 在發電行業的轉型升級之路上，每個國家都要針對社會發展潮流，基于本國的國情制定發電計劃，例如美國的頁巖氣發電、巴西的水電、法國的核電、丹麥的風電等。通過建國七十年的艱苦努力，特別是改革開放四十年來的跨越式發展，截止到2018年底，中國已經建成世界上規模最大的清潔高效煤電系統。煤電超低排放機組超過8億千瓦，排放標準世界領先。同時，中國可再生能源發電裝機突破7億千瓦，其中水電、風電、光伏裝機分別達到3.5億、1.8億和1.7