國家電投以綠色、高效、清潔能源開發和電站服務業為主導，積極響應國家“一帶一路”倡議，有效推進國際產能和裝備制造合作，帶動我國電力產業上下游企業協同開拓國際市場，跨國經營發展能力和盈利能力顯著提高，發展格局初步形成。
截至2017年底，國家電投已在美國、澳大利亞、南非、土耳其、巴基斯坦等13個重點國家設立代表處，境外業務涉及41個國家，境外資產780.3億元，在運電力裝機301.49萬千瓦，在建電力裝機1289.97萬千瓦，正在執行的境外電站工程總承包項目12個，裝機容量1288萬千瓦；正在執行的境外電力工程咨詢設計、電站運維服務等項目36個。
國家電投跨國經營發展目標：至2020年，境外裝機達到800萬千瓦，約占國家電投裝機5%；至2030年，境外裝機爭取達到4000萬千瓦，約占國家電投裝機13%。
截至2017年底：
國家電投境外業務分布在41個國家；
咨詢設計、電站運維服務等項目36個；
正在執行的境外電站工程總承包項目12個(裝機容量1288萬千瓦)；
投資在建項目可控裝機容量1289.97萬千瓦。
胡布燃煤電站是中巴經濟走廊優先實施項目，預計總投資19.95億美元，項目建設內容主要包括電廠和專用煤碼頭，規劃總裝機容量1320兆瓦，項目建成投產后每年可供應電力90億度，滿足400萬巴基斯坦家庭的用電需求。2017年3月21日，電站正式破土動工。預計2019年8月投產。
2017年11月，國家電投以最低溢價中標巴西圣西芒水電站30年期特許經營權并完成交割。水電站總裝機容量171萬千瓦，是巴西第九大水電站。至此，國家電投在巴西擁有2個風電場，1個水電站的特許經營權，總裝機容量176.82萬千瓦，在南美洲地區（智利、巴西）總裝機容量達226.02萬千瓦。
在緬甸伊江上游規劃建設七級大型水電站及一座配套施工電源電站(小其培電站)，總裝機容量2160萬千瓦，年均發電量約1140億千瓦時。2013年9月，小其培電站(3×3.3萬千瓦) 開始向緬北部分地區供電。
巴基斯坦KE公司成立于1913年，是巴基斯坦唯一一家從事發電、輸電、配電、售電及電力服務縱向一體化業務的電力公司。2016年10月28日，國家電投與阿布拉吉集團在北京簽署KE 公司股權轉讓協議。KE項目被《亞洲金融》雜志評為巴基斯坦最佳交易獎。
2016年，國家電投收購澳大利亞太平洋水電公司和特拉格風電公司。目前，國家電投是澳大利亞第二大風電運營商，智利最大中資企業和第三大水電運營商。
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