電力資源分布不均、發電模式過于單一、高峰時電力供應不足等是全球電力系統普遍面臨的問題。在這些問題的影響下，拉閘限電時有發生，大面積、常時間的停電不足為奇，嚴重影響了人們的工作和生活，智能電網的概念應運而生。

其實，早在2001年美國提出Intelligrid概念，就將智能電網帶入了人們的視野，而它的大力發展主要得益于近年來中國政府和美國政府的強力推動。

2009年5月，國家電網公司提出了名為“堅強智能電網”的發展規劃。該公司提出的智能電網，是以特高壓電網為骨干網架，各級電網協調發展的堅強電網為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征的現代電網，它包含電力系統各個環節，堅強可靠，經濟高效，清潔環保，透明開放，友好互動，并通過特高壓直流與南方電網互聯。在今年的政府工作報告中，智能電網更是被重點提出，上升到了國家政策高度。

在美國，奧巴馬總統上任后即將電網系統升級換代列為重要議題，并于2010年底宣布由政府出資34億美元建設智能電網，以促進清潔能源的發展。此外，在歐洲、韓國以及日本，智能電網的項目也都在進行當中。

不過總體而言，智能電網在全球基本處于起步階段，以我國為例，根據國家電網公司的計劃，2009年至2010年為規劃試點階段，2011年至2015年為全面建設階段，2016年至2020年方為引領提升階段。由于處于起步階段，業界對智能電網的內涵尚存在分歧，因此相關標準也在制定當中。業界目前形成的共識是，智能電網將實現對可再生能源的充分利用，并將促進發電、輸電、配電、用電、維護方式的重大變革。

發電站就在隔壁

在人們印象中，發電系統總是分布在遠離城市的郊區，然而在英國女王的白金漢宮以及倫敦唐寧街10號的英國首相官邸，發電設施就設在同一座建筑內。據悉，分布式能源系統備受英國皇室的青睞，他們采用燃氣輪機分布式能源站，就近發電就近使用，省去了長途傳輸的麻煩，最重要的是，即使倫敦市區停電，這兩個地方的電器依舊能正常工作。來到美國科羅拉多州的Boulder市，您會發現這里分布著大量的風能和太陽能發電機，并且沒有集中在某個地方。沒錯，Boulder市也是分布式系統的積極采用者，而且對可再生能源青睞有加。

智能電網的主要目的是解決電力供給不足的問題，要解決這一問題，首先要從發電環節入手，而對分布式發電和可再生能源的使用就成了主要方法，智能電網則為它們的廣泛應用提供了條件。

分布式能源是指分布在用戶端的能源綜合利用系統，它的能源綜合利用效率為75%~90%，并且由于其貼近用戶進行能量轉換，還避免了遠距離送電帶來的輸變電損失以及輸熱損失。

可再生能源的優勢不言而喻，目前我國對可再生能源的利用程度較低，以風力發電為例，其裝機尚不足2%，發電量不到1%。在近年來的相關計劃中，利用可再生能源發電屢次被重點提出。值得注意的是，新能源發電方式與傳統能源有所不同，可再生能源具有間歇性、分散性、大部分遠離負荷中心等特點，這些都需要強大的智能電網予以支持。

高壓輸電降低損耗

在喧鬧的上海，一條平均高度70多米的電力線繞城而過，靜靜地延伸至1900公里以外的四川向家壩。在這條線路上，強大的電流源源不斷地在傳輸，每天為世博盛會送來近億千瓦時的綠色電力。之所以稱為“綠色”，不僅因為采用水力發電，更因為向家壩與上海的輸電線電壓高達800千伏特，超高的電壓使得傳輸過程中的損耗大大降低。

其實，西電東輸是我國的一個普遍現象。我國地域范圍遼闊，自然資源分布不均，在河流密集且落差較大的西南地區，水力資源非常豐富；在遼闊的西北地區以及內蒙古，風力資源取之不盡，太陽能資源也相當充沛；在其它地區，可再生資源相對就比較欠缺。然而我國的電力使用情況則與分布情況恰恰相反，很多資源欠缺的地區往往電力負荷水平高，因此在我國就出現了一個現象：大量的資源從西部跋涉上千公里運往東部。

在長途傳輸的過程中，由于各種原因造成的損耗不可避免，從而引起了電力資源的大量浪費。清華大學微電子研究所副所長王志華說，全世界的發電總量在電網內部消耗了大約40%，其中大部分發生在傳輸線路上。根據電力傳輸原理，電壓越高，發生在線路上的損耗就越小，因此建設長距離、大容量、低損耗功效的特高壓電網技術就成為必然選擇，而這也成為了智能電網的核心環節。

目前，由我國自行設計的首條特高壓輸電工程——晉東南－南陽－荊門工程已安全運行到“十二五”初期，國家電網還將投資6000多億元，建設“兩縱兩橫”特高壓骨干電網。

錯峰用電

美國Boulder市對電力采取了分時計價的收費方法，這里的每家每戶都安裝了智能電表，人們可以直觀地了解當時的電價，從而把洗衣服、燙衣服等安排在電價低的時間段。人們還可以提前設定，使得洗衣機在電價低的時候自動開啟。

某工廠擁有有無數個電動機、電梯、水泵、風機，這些發動機在開啟的瞬間需要相當大的電量，不過你不必對此擔心，因為這個系統中裝有智能控制系統，它能自動將這些設備的啟動時間錯開，從而節約大量的電力負荷及相關投資。此外，該系統還可以控制空調的開啟時間，比如，一臺空調運轉15分鐘，把室內溫度維持在24℃左右，其它兩臺空調可能就會停運15分鐘。從而在不犧牲每個個體的前提下實現整個大樓的節能目標。

其實，如同人們在春運以及長假期間對鐵路運輸具有突發性的需求，在嚴寒的冬天以及酷熱的暑天，人們會大量開啟空調，從而對用電產生極高的要求，而這些時間不足一年的5%，如果按照最大峰值設計電力網絡容量，那么勢必會造成大量的浪費。

智能電網會自動調節電器開啟時間，以均衡電量負載；當然，引入分段計價必不可少，在價錢上的區別會引導用戶錯開高峰使用電器。

用戶還可以裝上智能表計，并用智能家電替代現有家電，這樣就能知道家里每種電器的耗電情況，用了多少、什么時候用得最多、怎么用最劃算，據此可制訂一個合理的用電方案。據悉，Google正在測試一種智能電表軟件，該軟件可以對用戶家中電器和照明設備的用電情況進行智能分析，然后把結果傳到用戶的電腦中，用戶可以及時了解家用電器的耗電詳細信息，從而合理地安排用電時間。

用戶也可以發電

在位于北京上地信息產業基地的研華公司辦公大樓的樓頂，許多太陽能光板整齊排列，它們不斷地將太陽能轉化為電能，滿足公司的部分用電需求。

某天，王先生在自家的健身房里大汗淋漓地跑步，旁邊的一個新型電表上，有個數字在不停地上漲。上漲的數字不代表跑步機的用電量，而是王先生在跑步過程中的發電量。跑了半小時下來，王先生不僅鍛煉了身體，還解決了自家電燈1個小時的用電問題，可謂是一舉兩得。

智能電網到來之后，消費者既可以是電力客戶，也可以自給自足提供電力，如果自己用不完，還可以將這些電拿出來賣，成為風能、太陽能、氫電池、生物沼氣能的小型電力供應商。這樣，用戶不僅不會為停電而擔憂，而且可以實現能源的再利用，分擔電力公司的負擔。這種用戶發電模式必然需要特殊的裝置，對電網的智能化改造成為必需，在整個系統中，可以計量的芯片是主要部件。

在與用戶互動方面，遠程抄表也是現實可行的應用之一。在寧波海曙關愛小區，電力公司人員不用上門，僅通過在普通電表中安裝一個有GPS功能的手機SIM卡，就可以了解到用戶的用電量。互動也是智能電網的典型特征，據了解，有些專家認為互動電網可降低客戶成本，減少溫室氣體排放，實現電網價值的最大化，是智能電網的重要內涵之一。

5分鐘內響應故障

某個小區突然出現電力故障，工作人員通過線路監測查詢系統迅速將故障發生地點精確定位，并通過遙控操作停止了故障點周圍約五十米范圍的供電，然后火速前往搶修。據統計，從故障發生到工作人員來到故障發生地所需時間不到5分鐘。

而在以前，倘若出現電力故障，電力公司首先要對故障發生周邊較大的區域停電，電工們需要一段一段地找出故障所在位置，才能進行搶修。逐段查找故障往往需要花上5個小時，搶修則要花1個小時，大面積的停電也給百姓的生活工作帶來了極大的不便。可以說，智能電網實現了故障點的精確定位，大大減少了檢修時需要停電的面積，也省下了進行故障尋找的時間。

對故障的快速排查就是智能電網的典型應用之一，據了解，當智能電網發展到較高水平時還可具有自愈能力，具有自愈能力的現代化電網會在電網遭遇異常情況或自然災害時自動切除故障，自動恢復負荷，保障電網安全和客戶用電，減少經濟損失。

對于電力部門而言，通過智能電網還可隨時監控運行中的異常狀況，比如哪些區域用電負荷過高，可能跳閘，會在第一時間發現并及時轉供處理；而一旦哪個地方出現漏電偷電等電力異常行為，系統也會通過采集的數據及時反映，電力公司會及時發現并處理。