Mô hình lưới điện trong tương lai giống như mạng Internet Hiện nay ở nhiều nước, công việc nghiên cứu xây dựng một hệ thống điện với một bộ não hiện đại của thế kỷ 21 - một hệ thống mà trong đó các bộ phận cấu thành của hệ thống có thể tương tác với nhau, hoạt động một cách tự động, tự điều khiển và vận hành, làm cho khách hàng sử dụng điện trở thành những người quản lý năng lượng thông minh, và đặc điểm chính của hệ thống này là nó có tốc độ biến đổi nhanh đến chóng mặt trong tất cả các lĩnh vực liên quan. Điều này thể hiện ở tổng vốn đầu tư của toàn thế giới cho lưới điện thông minh vào năm 2010 là 16,2 tỷ USD, nhưng 2 năm sau đã tăng gấp đôi: 36,5 tỷ USD vào năm 2012.
Anh quốc
Lưới điện truyền tải đã được xây dựng một cách tương đối thông minh với hệ thống tự động, giám sát từ xa và các nút mạng quản lý lưới điện. Hiện nay quốc gia này đang tập trung thông minh hóa lưới điện phân phối. Nhưng những vấn đề cơ bản của kế hoạch xây dựng lưới điện thông minh tại đây có vẻ vẫn chưa hoàn chỉnh cho đến năm 2020 khi khoảng 30 triệu khách hàng sử dụng điện (hộ gia đình và công ty) được lắp đặt công tơ điện tử thông minh. Kế hoạch này sẽ được triển khai từ năm 2014 và dự kiến hoàn thành vào năm 2019. Nhìn chung toàn Châu Âu sẽ đầu tư khoảng 1,4 tỷ USD và có thể còn cao hơn nữa vào năm 2014 khi Pháp và Anh đẩy mạnh việc lắp đặt công tơ điện tử thông minh.
Hoa Kỳ
Hệ thống thiết bị mới sẽ giúp vận hành lưới điện phân phối một cách ổn định hơn, hạn chế sự cố và nhanh chóng phục hồi cấp điện trong trường hợp hệ thống bị sự cố tại Florida - một bang rất thường xuyên bị ảnh hưởng bởi các cơn bão nhiệt đới. Thiết bị của hệ thống lưới điện thông minh vừa được lắp đặt có thể chẩn đoán điều kiện vận hành của hệ thống từ xa, nhanh chóng phát hiện nguy cơ xảy ra sự cố và sửa chữa trước khi sự cố xảy ra.
Về nguồn tài chính, công ty FPL đã tiếp nhận 200 triệu USD từ ngân sách Liên bang để phát triển dự án. Số tiền này là số tiền tối đa có thể được tài trợ cho các dự án về công nghệ - thiết bị theo Đạo luật Phục hồi và Tái đầu tư năm 2009, đạo luật này trước đây cũng đã tài trợ cho một số dự án liên quan đến lưới điện thông minh của Hoa Kỳ. Tổng cộng Hoa Kỳ đã đầu tư khoảng 4,3 tỷ USD vào lưới điện thông minh trong năm 2012.
Trung Quốc
Công ty Honeywell đã hoàn thành lắp đặt lưới điện thông minh đầu tiên tại Thiên Tân - Trung Quốc, hệ thống này bao gồm các thiết bị đáp ứng phụ tải (Demand Response) được triển khai tại các hộ sử dụng điện thuộc các khu vực thương nghiệp, công nghiệp và hành chính sự nghiệp. Đây là biện pháp hỗ trợ điều tiết nhu cầu sử dụng điện trên lưới phân phối giữa các giờ thấp điểm và cao điểm, giúp tiết giảm chi phí và phát thải gây ô nhiễm môi trường. Công nghệ của Honeywell giúp khách hàng sử dụng điện tạo ra kế hoạch tự điều tiết nhu cầu sử dụng điện một cách hợp lý trong trường hợp hệ thống bị quá tải.
Dự án này là một phần trong kế hoạch hợp tác về năng lượng giữa Hoa Kỳ và Trung Quốc nhằm giúp Trung Quốc đạt được mục tiêu trong dài hạn về xây dựng lưới điện thông minh cho đến năm 2020. Tạo cơ sở cho mục tiêu này là chi tiêu cho lưới điện thông minh của Trung Quốc đã tăng 14%, đạt 3,2 tỷ USD vào năm 2012.
Hà Lan
Tại thành phố Hoogkerk của Hà Lan đã triển khai một dự án gọi là PowerMatching City, dự án này được coi là cộng động đầu tiên trên thế giới sử dụng lưới điện thông minh một cách thực sự.
Trên thực tế thì dự án này là một phòng thí nghiệm kết nối lưới và cung cấp điện năng cho khoảng 20 hộ sử dụng điện. Những hộ tham gia dự án này được sử dụng rất nhiều loại thiết bị tương thích với hệ thống lưới điện thông minh được lắp đặt trong từng ngôi nhà: hệ thống kết hợp điện và sưởi siêu nhỏ, máy bơm lai ghép, công tơ điện tử thông minh, pano năng lượng mặt trời, xe điện và trạm sạc điện, máy phát điện gió, thiết bị gia dụng thông minh... Ngôi nhà của từng hộ dân sẽ được sử dụng để trình diễn phương thức sử dụng điện cho năm 2030.
Thụy Điển
Tại Thụy Điển cũng có một dự án tương tự như dự án PowerMatching City của Hà Lan. Dự án này được triển khai tại khu Royal Seaport của Stockholm với mục tiêu trở thành khu dân cư sử dụng lưới điện thông minh đầu tiên trên thế giới trong tương lai. Mục tiêu thứ hai không kém phần quan trọng là giúp giảm lượng khí thải bình quân đầu người trong khu dân cư từ 4,5 tấn xuống còn 1,5 tấn vào năm 2030 khi mạng điện thông minh sẽ thành hiện thực ở nơi đây vào năm 2030.
Dự án bao gồm nhiều phát minh mới về năng lượng như nạp điện cho các loại tàu thay vì nạp xăng dầu, giúp các hộ dân cư trong khu vực giảm 30 lượng điện từ lưới điện phân phối bằng nguồn điện mặt trời và điện gió, đồng thời tồn trữ lượng điện dôi dư trong xe ô tô của họ. Dự án tập trung vào một số công nghệ mới nhằm giúp các hộ dân cư vừa là nhà sản xuất điện, và là người sử dụng điện. Các nhà đầu tư cũng đã xây dựng một trung tâm điều hành thông minh để quản lý toàn bộ các công nghệ mới của dự án.
Austraylia
Ausgrid là lưới điện lớn nhất nước Úc đang triển khai một dự án trị giá khoảng 100 triệu USD liên quan đến lưới điện thông minh. Dự án này tên là Smart Grid, Smart City và được tiến hành ở Newcastle và vùng Upper Hunter của tiểu bang New South Wales. Dự án có thời hạn 3 năm này sẽ kiểm tra hoạt động của một số công nghệ mới cũng như phương thức tính tiền điện mới cho khoảng 30.000 hộ dân. Ausgrid cũng sẽ thử nghiệm một số thiết bị phục vụ cho lưới điện thông minh.
Xu hướng phát triển lưới điện thông minh trong tương lai gần
Sự phát triển của lưới điện thông minh nhìn chung là tương đối khác nhau đối với từng châu lục. Châu Mỹ tập trung vào việc quản lý sản lượng điện trong thời gian cao điểm một cách có hiệu quả, điều chỉnh giá bán điện một cách linh hoạt, thực hiện tự động hóa và tin học hóa công tác đo đếm điện năng, trong khi đó Châu Âu lại quan tâm đến việc nâng cao hiệu suất của lưới phân phối, giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính, tích hợp nguồn phát điện từ các nguồn năng lượng tái tạo.
(Theo: CPC/Hitachi Power)
