從托馬斯.愛迪生和尼古拉.特斯拉的年代以來，電力工業并沒有發生根本性的變化，電力的生產、輸送和消費依然沿襲著與很多年前相同的模式。愛迪生和特斯拉能很容易地弄清楚今天的電力行業會是什么樣子：電力始終是單向流動的——從發電廠生產出的電力通過電網系統輸送到用電端進行使用。

今天，整個電力系統的運行遠不夠經濟。統計顯示，由于效率低下，從一次能源到有效電力消費的整個能源鏈中，損失了大約80%的能源。包括發電、輸電和用電在內的各個環節，運行效率都存在巨大的提升空間。而在氣候變化問題日益嚴峻的今天，電力系統的低效運行意味著更多。低效等同于浪費更多的電力，因此需要更多的燃料滿足人們電力需求，而這意味著更多的排放。

今天，電力系統的運行也遠談不上可靠。統計顯示，僅在美國，每年不可靠的電力所造成的損失就多于1000億美元，相當于花1美元買電，同時還得付出30美分的停電損失。僅擾動和斷電（不計大停電）每年的損失就高達790億美元。

今天，可再生能源發電在飛速成長，而這種因為間歇性而不斷變化的能源也帶來了新的挑戰。怎樣讓這些不穩定的電力得到使用？為了實現日益增加的可再生能源的并網，電力系統的結構形式和運行方式需要得到調整。

今天，人們基本上還只能被動、不加選擇地接受電力公司供給的電力。而事實是，用戶可以變得更“主動”，從前的配電網也可以成為收集分布式能源的接受電網。人們也可以減少尖峰負荷時的電力使用，使電網運行更可靠、更經濟，甚至可以對不同質量的電力進行消費選擇。

怎樣應對這些挑戰？

2006年，IBM公司與全球頂尖電力專業研究機構、電力企業合作開發了“智能電網”解決方案。這一方案被形象比喻為電力系統的“中樞神經系統”，電力公司可以通過使用傳感器、計量表、數字控件和分析工具，自動監控電網，優化電網性能、防止斷電、更快地恢復供電，消費者對電力使用的管理也可細化到每個聯網的裝置。

如今，成熟的智能電網還在孕育過程中，但顯然，它寄托著克服今天所有電力系統缺陷的希望。

要“巧干”，不要“苦干”

現代經濟的運行模式告訴我們，工作“要巧干，而不要苦干”。花一點時間和精力分析我們的工作方式，比單純地增加工作強度效果更好。對人來說如此，對于電力系統而言同樣如此。

根據國際能源署的預測，未來20年，我們每周要增加一座1GW的電廠和相關電網設施。而與國外相對成熟穩定的電力市場不同，中國仍是一個發展中的電力市場。中國經濟仍然在快速增長，經濟和社會的飛速發展也帶來了持續強勁增長的電力需求。

根據相關預測，2010年中國人均用電量將突破3000千瓦時大關，而到2015年人均電量有望突破4000千瓦時。這意味著，“十二五”末期，中國投入運行的裝機總量需要達到12。6億千瓦，電源裝機總量將超過美國，位居世界第一。

快速增長的電力需求需要得到應對，但單純地“苦干”將帶來大量的風險和麻煩。僅以新建電力基礎設施的方式滿足增長的電力需求，必將導致日益嚴重的資源和環境問題，而這將給電力企業帶來越來越大的壓力。因此，未來的電力系統必須以更為經濟的方式應對這種容量的增加。

正如中國宏觀經濟發展不平衡的狀況一樣，中國不同地區間的電力消費量也存在較大的差異。總體而言，水資源在西南，煤炭資源在“三西”（山西、陜西、蒙西），而主要負荷分布于東部沿海地區。中國的電網建設規劃也必須依賴這種資源稟賦，長距離的電力輸送是必不可少的。而提高電網效率的一種方式是提高輸電線路電壓，通過提升電壓來降低線路電流，從而降低線路損耗。特高壓輸電技術因此具有絕對的優勢，能使輸電環節經濟性更高。

資料顯示，與500千伏輸電相比，特高壓輸電線路損耗大大降低，1000千伏特高壓交流線路損耗是500千伏交流線路的1/16到1/4。而且，1000千伏特高壓交流輸電和500千伏超高壓交流輸電相比，可節省約2/3的土地資源，并在輸電容量相同的條件下，節省導線材料約一半，鐵塔用材約2/3。

而減少低壓側電網中的電力損耗同樣非常重要。據統計，對于世界范圍而言，電力損耗有約三分之二發生在低壓側電網，因此配電環節具有巨大的節能潛力。

智能電網可以讓這種節能潛力得到發揮。與傳統的電網相比，智能電網可以進一步擴展對電網的監視范圍和監視詳細程度，整合各種管理信息和實時信息，為電網運行和管理人員提供更全面、完整和細致的電網狀態視圖，并加強對電力業務的分析和優化，實現更精細化和智能化的運行和管理。

智能電網是電力行業與信息技術的結合，但信息技術并不是全部。ABB集團首席技術官唐維詩表示，智能電網是“大腦”和“肌肉”的結合。決策智能層相當于人的大腦，而底層或物理層類似于人體的肌肉。但是，如今經常出現的情況是，人們只談“大腦”不談“肌肉”。然而，如果設備沒有達到預期效果，那么最好的控制系統也不會有多大用處。

例如，配電變壓器就是一種非常重要的節能設備。用戶往往關注變壓器自身的價格，但沒有考慮到未來整個生命周期中變壓器的耗電量。實際上，節能型變壓器在生命周期內的綜合成本要比便宜的非節能型變壓器低得多。

好的設備使電力系統“巧干”成為可能。控制系統可以對系統狀態進行及時準確的了解，并做出最佳決策，用戶也可以自行改進用電模式以適應電網狀況。