当前，世界能源发展面临很多挑战，如安全问题的威胁、极端天气的挑战、规模越来越大的清洁能源并网需求等，这些挑战都意味着我们必须要建设现代化的电网，不仅是美国，这是全世界都应考虑的问题。
美国能源部对未来现代化电网的愿景是，传统与可再生能源、储能、大型分布式发电实现无缝连接;成为服务全球清洁能源经济繁荣、竞争、创新的关键平台;给消费者提供弹性、可靠、灵活、安全、可持续和可负担得起的电力，不管他们在什么地方，什么时间，以什么方式需要电力。
美国规划到年50%的可再生能源实现并网，为实现这一目标美国可再生能源实验室开展了一系列的研究，如进行分布式光伏发电技术研究，在夏威夷岛上部署应用智能电表先进技术，通过开发应用智能的逆流器来应对电压波动的情况。再比如在波多黎各岛上开展小岛式的光伏系统研究，通过自动化控制来控制光伏发电量，实现对频率的控制从而保障较为可靠的能源供给。要实现大规模的可再生能源并网，需要进行集中化的管理，现在电网系统中有成千上万的小型分布式发电设备，包括太阳能光伏板、电动汽车等，需要对分布式的并网模式进行有效的控制。
此外，所有的可再生能源都要通过互联方式实现并网，确保网络安全非常重要，包括保障分布式可再生能源跟配电网络并网。