(一)什么是智能電網

智能電網是現代化輸電和配電系統的總稱，目標是為了實現更多的利用分布式能源、促進電力提供商之間的競爭、建立電網自動化監測系統、提高電力供應質量、增強電力用戶的互動最終達到節約能源的目標。

未來的智能電網，是由多個自動化的輸電和配電系統構成，以協調、有效和可靠的方式運作。快速響應電力市場和企業需求；利用現代通信技術，實現實時、安全和靈活的信息流，為用戶提供可靠、經濟的電力服務；具有快速診斷、消除故障的自愈等功能，能為社會經濟發展、社會進步和節能環保提供保障。

(二)智能電網VS傳統電網

很多人可能會感覺“電網”一詞可能比較專業和難以接近，甚至有些不明所以。這樣的說法在某種程度上是對的，因為它代表了人們對“傳統電網”時代的認識。

傳統的電網是一個相對封閉的系統，一般情況下只有專業人員才能深入了解。而智能電網則完全不同，它是一個開放性的網絡，用戶可以主動參與，并可與電網真正互動起來，而不是像現在一樣被動的接受。

智能電網在用戶端最主要的特征在于使用了智能電表。它可以讓電力供應商實行分時電價，允許負荷控制開關來控制能耗較大的設備，讓它們在電力便宜時工作。基于通訊技術的智能電表讓用戶和電力供應商實現實時交互，電表顯示分時價格和當前電力消耗功率，讓用戶在時間上有選擇性的進行能量消費。

智能電網的應用可以降低發電容量的需求，負荷曲線可以通過市場電價來調節。可再生能源的支持者也偏好智能電網，因為可再生能源，例如太陽能、風能在自然界中是間歇式的，可再生能源發電占比較高的系統必須具備較好的負荷調控系統，在風能、太陽能不充足的時期可以提高電價，降低系統對電力的需求，相反，在可再生能源豐富時，降低電價，促進電力消費。由此可見，智能電網的交互式能源消費模式對于電網的穩定具有重要意義。

總之，與傳統電網相比，智能電網重視實現電網與用戶之間的雙向互動，可以幫助家居生活實現更加清潔、高效、安全、經濟的目標，既保證了家居用電的安全性和經濟性，又提高了電網設備的使用效率，能極大地促進節能減排，非常符合當前“低碳生活”的潮流。

(三)智能電網國內外的應用

1.國外應用。

美國方面，2009年8月5日，奧巴馬于在印地安納州北部城市埃爾克哈特的汽車制造企業北極星公司發表講話時再次重申，要“建設一個可實現電力在東西兩岸傳輸的新的智能電網”，明確提出“建設一個更堅強，更智能的電網”，最大限度發揮美國國家電網的價值和效率。

2004年，由美國能源部牽頭成立電網智能化建筑委員會(GridWiseArchitectureCoucil，GWAC)，其目的是定義一個可操作、互動通信的智能電網整體框架。

關鍵技術領域分為三個方面：

(1)電網運行與管理方面。這方面技術包括實時監測、快速仿真與建模、輸配電自動化、需求側響應、集成通信技術、先進大容量導線、決策支持與人機接口技術、電網運行控制技術與信息融合等；

(2)分布式能源方面。主要包括分布式發電互聯與儲能技術集成兩方面。其中，儲能技術方面，石墨-酸性電池組應用較為普遍，鈉硫電池已經可以商用，而潮流可逆的電池組正在研發和實證中。一些超導儲能(將能量儲存于超導線圈中)單元也正在運行中，而小規模的飛輪已經出現在定點后備系統中。

(3)用戶管理方面。主要包括四個方面的研究工作：智能表計，每時每刻對電能使用進行數字化記錄，并通過網絡上報；智能建筑和設備，可在電網處于較大壓力下時主動減少用電需求；用戶電壓自動調節，通過將調節單放置于用戶側，將電壓調節至恰好能夠滿足需求的基本水平，在節省電能的同時延長電器壽命；用戶門戶，使得用戶可以通過其接入電力系統，從而能參與電力市場交易，提供反饋信息并采取行動以響應系統的變化。

2006年10月，美國圣迭戈(SanDiego)法學院能源策略研究中心在全美地區，完成了一項對智能電網概念進行實踐的研究。在對圣迭戈地區電網進行初步分析基礎上，研究實施智能電網技術的技術可行性及成本效益估算。圖中給出的是圣迭戈的智能電網研究步驟。

項目組分析圣迭戈天然氣發電現狀、輸配電基礎設施、通信及相關的政策和市場結構，結合經濟和技術發展，認為隨著環保限制日益嚴格，該地區將會建立越來越多的私有發電系統，如光伏發電系統；對電網供電可靠性和電能質量的要求將顯著提高，必須進行通信系統、先進的網絡系統和技術、輸電導線制造技術的研究，并安裝新型的數據采集裝置。

在成本利潤分析方面，項目組提出了13項改進措施，并估計在20年后將給公共事業帶來14億美元的回報，而總投資額只需要4.90億美元。

2008年3月12日，美國科羅拉多州愛科塞爾能源公司(Xcel)宣布投資1億美元將科羅拉多州的Boulder市建成全美第一個智能電網城市(SmartGridCity)。

Boulder位于科羅拉多州首府丹佛西北40公里，是一個只有9萬多人口的小城，面積65.7平方公里。項目實施過程中在城市里建立了新的電能測量系統，不僅可以測量用電，還可以將信息實時、高速、雙向地與電網互聯；升級電網來支持獨立的發電和儲電設備接入，如家用太陽能電池板、電池、風力渦輪機和混合動力車等設備；安裝了2萬5千只新的智能電能表，方便用戶根據實時電價合理安排電器使用。城市中很多交通工具使用電力能源，而風能、水能和太陽能等清潔能源