美國阿肯色州斯普林的食品制造商Cargill正對其電費賬單進行一次 “改革”。Cargill每天加工5萬只火雞，原來每年電費超過200萬美元，但現在Cargill在酷暑和寒冬時節等用電高峰，使用自己的發電機來保持36萬平方英尺工作場地的溫度，而不必向電力公司購買電力，這樣Cargill每年可以節省68萬美元電費。
這項成本節約計劃的奧秘就在于被稱作“聰明”的電網的“智能電網”(smartgrid)——一項能從總體上改變家用能源、企業能源的分配系統。
美國知名風險投資公司 Zpryme預測，2014年全球智能電網市場將達1714億美元。如此巨大的經濟“蛋糕”，自然受到各國關注，目前已有多個國家著手智能電網的研發和推廣。
四十年前互聯網的發明，曾掀起信息產業的革命，四十年后智能電網的發明，正在掀起能源產業的革命。
概念
我們的辦公大樓里總有各種各樣的耗電設備，有什么辦法可以減少整體耗電量?
隨手關燈，調低空調的溫度……也許你會提出各種各樣的節能辦法。
加拿大人馬克·坎貝爾(Mark Kerbel)想出了一個與眾不同的辦法：讓大樓里的電器互相協調，減少大樓在用電高峰期的用電量。因為通常，在用電高峰期，電的價格會格外地高。
坎貝爾的構想利用了群體行為原理。這一原理最早的靈感來自螞蟻——一群螞蟻，可能有幾十萬只，他們并沒有一個指揮官，卻可以非常有序高效地合作共事。螞蟻能夠協同作戰的秘密在于，它們之間會不斷溝通，每只螞蟻可以隨時根據周圍的信息調整自己的行為。
利用這個小小的構想，在2005年，坎貝爾發明了一種無線控制器——與大樓的各個電器相連，并實現有效控制。每一個無線控制器相當于一只“螞蟻”，它們之間以特殊的語言相互交流，然后調整自己的行為，發揮集體作戰的力量。比如，一臺空調運轉15分鐘，可以把室內溫度維持在24℃;而另外兩臺空調可能會在保證室內溫度的前提下，停運15分鐘。這樣，在不犧牲每個個體的前提下，整個大樓的節能目標便可以實現。因為每個電器的調整都是自動完成的，不需要一個集中發布命令的司令部，所以坎貝爾的設備非常簡單，不需要人管，也無需培訓，花幾個小時裝好后就可以投入使用。實踐證明，在使用了坎貝爾的無線控制器后，醫院、酒店、大賣場、工廠和其他大型場所可以節省多達30%的峰值電能。其實，坎貝爾的技術就是目前熱門的“智能電網”的一部分。
那么，“智能電網”到底是什么?“對這個風靡全球的名詞，正如互聯網誕生后的很長一段時期一樣，不同的研究應用主體都有著各自的理解。”《商業周刊》說。
通用電氣認為，智能電網是電力和通信架構的集合，并將自動化和信息技術結構結合到我們現有的電力網絡。“智能電網本質上是為21世紀的社會改進20世紀的電力網絡，使之更加現代化。”
“智能電網是一種智能化的未來電力系統，通過智能通信系統來連接所有電力供應、電力網絡和電力需求等組成要素，同時為電力供應單位和電力消費者帶來巨大的效益。”思科這樣定義智能電網。
IBM把智能電網稱為“電網2.0”，認為“與傳統的電網相比，智能電網看起來更像因特網，可以接入大量的分布式的清潔能源，比如風能、太陽能，并整合利用電網的各種信息，進行深入分析和優化，對電網更完整和深入的洞察，實現整個智能電網‘生態系統’更好的實時決策：對于電力用戶，可以自己選擇和決定更有效的用電方式;對于電力公司，可以決定如何更好地管理電力和均衡負載;對于政府和社會，可以決定如何保護我們的環境。最終，提高整個電網系統的效率、可靠性、靈活性，達到更高的智能化程度。”
復雜的專業名詞，實在讓人難以理解。中國電力科學研究院副總工程師胡學浩表示，關于智能電網定義的爭論很多，到目前為止全球還沒有一個比較認可的統一定義。
“但萬變不離其宗，有些共同的標準，各國還是都接受的。比如，智能電網首先要有測量傳感系統，通過通訊、信息系統，把這個信息傳遞到調度控制部門，然后用一些先進的計算機技術和控制技術，對電網進行控制，所以智能電網是智能技術和物理電網的集成。”胡學浩說，“其實，說得通俗一點，智能電網就是智能加電網。”
美國能源部聯邦智能電網特別工作組組長埃瑞克·奈特那概括了智能電網的七個不同功能。“包括鼓勵消費者在知情情況下的參與;適應所有的電源種類和電能儲存方式;鼓勵新產品、新服務和新市場的開發;提供適應21世紀需求的電能質量;優化電力資源的調配，提高運作效率;通過自動檢測、控制和修復來預防系統事故故障;在自然事故和人為事故下保持平穩運行。”
“錢”景
業內專家認為，智能電網的建設將帶動多個產業的發展，如電力制造、裝備制造業、IT、新材料等。美國知名風險投資公司Zpryme預測，2014年智能電網市場將達1714億美元。思科估計，構建智能電網的前5年需要大規模升級通信設備，僅此項工程就擁有每年200億美元的市場。
在智能電網產業投資建設方面，很多國家已經先人一步。
美國從去年6月起對智能電網投入資金累積接近90億美元，主要是用于項目的啟動，以及知識普及、相關科研的研發。美國能源部部長朱棣文說，目前投入的資金，結果如何，還需要等待市場的反應，最終美國電網行業將獲得數百乃至上千億美元的投資用于全面升級;
中國計劃，到2020年全面建成統一的堅強智能電網，使電網的資源配置能力、安全穩定水平，以及電網與電源和用戶之間的互動性得到顯著提高。據推測，前期標準制定與試驗網搭建中，用于核心控制系統研制的經費或將超過400億元人民幣，完成全部前期工作或將投入600億-800億元人民幣，而完成全網智能化，其投入總額或將超萬億元人民幣;
德國制定了“E—Energy”計劃，將在2012年底前在德國6個地點進行智能電網實證實驗，總投資達1.4億歐元;
韓國組織了全國168家企業參與到智能電網實證實驗中，總投資2395億韓元;
日本東京電力等電力公司開始投資構建第二代智能電網，目標除在所有家庭安裝智能電表外，還計劃加強送變電設施及蓄電裝置建設，預計2020年前相關電力設施投資超過1萬億日元;
俄羅斯計劃把全國60%的老化電網線路和設備全部更換，涉及的金額將高達1000億美元。
Zpryme評估出今年各國對智能電網投資的情況，認為中國投資額將為73億美元，排全球第一，美國將投資近71億美元，第三位為日本8.49億美元，第四是韓國8.24億美元，第五是西班牙8.07億美元。
爭奪
智能電網巨大的產業潛力正激發著企業的參與熱情，通用電氣、西門子、思科、IBM、谷歌等眾多知名企業在爭奪著“智能電網”這塊大蛋糕。
在輸配電設備方面占據行業優勢的通用電氣，全面擁有智能電網的產品與解決方案。在美國印第安納州的南本德(South Bend)，通用電氣正在與美國電力公司(AEP)進行智能電網的城市示范項目，項目實現了電力數據采集與監視控制(SCADA)/配電管理系統(DMS)/停電管理系統(OMS)/高級電表架構(AMI)的集成，可以有效地通過智能電表進行電網故障的管理，提高系統可靠性和能源效率。同時，通用電氣發布了新一代的智能家居管理系統，通過智能電表與智能電器的雙向交互，使用戶可以有效的監視和管理家用電器，從而提高用電效率。通用電氣在智能電網的其他領域，例如智能充電站、電池能量存儲系統等方面也在進行積極的研究。在中國，通用電氣開始和揚州市政府合作，積極開展智能電網的示范項目，第一期的項目將包括配電管理系統、停電管理系統、智能家居管理系統以及智能電表等智能電網關鍵組件的展示。
思科開發了“智能電網”解決方案，試圖把互聯網和電力網的優勢相結合，以成功實現電網與IP網的完美融合——電力公司可以通過傳感器等設備，把電網的數據實時傳回來，細化用電管理。此外，為更好地支持智能電網，思科還推出了電網安全服務和解決方案，以統一的方式確保電力系統的物理安全性、數字安全性和可靠性。
谷歌正在公司內部測試智能電表軟件，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，用戶可以隨時看到自家的用電數據構成。
不僅圍繞現有的智能電網相關產業做文章，有人設想不久的將來，家電和電動汽車等也將配備智能電表和通訊功能。果真如此，將對各國重型電機及電器企業、互聯網產業帶來深遠影響。
不過，由于國情不同、技術不同、情況不同，現在各國對智能電網建設的側重點還不盡相同。美國強調智能電網的穩定性，美國能源部數據顯示，雖然目前美國電網的可靠率高達99.97%，但美國仍需每年花費1500億美元彌補0.03%故障率帶來的損失。因此，奧巴馬提出，將現有電網升級成“穩定的智能電網”，把剩余0.03%故障率排除在外。歐洲各國的智能電網建設側重將可再生能源發電并入電網，歐盟提出了發展跨越歐盟、北非、中東等國家和地區的“超級智能電網”。中國的大量電力集中在西部，需要通過超高壓的線路遠距離輸送到東部沿海地區，所以國家電網提出全面建設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，以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的“堅強的智能電網”。
奈特那認為，現在智能電網產業的發展還都處于初期階段，中后期的發展還需要各個行業內的企業探索商業模式。因此，未來行業內的競爭會非常激烈，能夠立足的企業，必須確保產品的獨特性。
